為揭示試驗(yàn)室條件下無黏性沙質(zhì)河道演變過程中河床濕潤帶的滲流規(guī)律,設(shè)計(jì)循環(huán)水槽裝置系統(tǒng),通過控制床沙粒徑、入流流量、床面坡降及河岸植被覆蓋率4個(gè)變化參量,分析不同因素對(duì)河床滲流的影響以及河床濕潤帶含水率的時(shí)空變化。結(jié)果表明:顆粒粒徑及床面坡降對(duì)滲流流量的影響較大,粗沙的滲透性遠(yuǎn)大于細(xì)沙,流域坡降與滲流流量成正比;初始含水率對(duì)滲流有重要影響,床面初始含水率較小時(shí),滲流流量偏大;對(duì)于河道演變試驗(yàn),當(dāng)床沙、坡降、河岸植被等流域控制因素一定時(shí),系統(tǒng)存在相對(duì)飽和滲流流量;當(dāng)流量大于相對(duì)飽和滲流流量時(shí),滲流流量將保持相對(duì)穩(wěn)定。此外,床面含水率在時(shí)間尺度上變化較小,而在空間尺度上呈區(qū)域階梯變化。 

【文章來源】：水資源與水工程學(xué)報(bào). 2020,31(06)CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

河道滲流試驗(yàn)裝置、采樣點(diǎn)布置及河岸植被示意圖(單位:cm)

河岸植被邊界條件設(shè)定兩個(gè)控制變量:布設(shè)方式和植被密度(參數(shù)設(shè)定見表1)，種植密度用河岸植被覆蓋率表示。種植植被草為四季青(見圖1(c))成梅花形種植，間距為1 cm。成草的平均根系長度達(dá)2.7 cm，有效根系覆蓋平均直徑d≈1 cm。將有效根系覆蓋面積作為植被覆蓋率，計(jì)算得到4種植被有效覆蓋率分別為0(無植被)、20%、40%、80%(K1=0;K2=4(πd2/4)/A≈20%;K3=2×K2≈40%;K4=4×K2≈80%)。4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

當(dāng)床沙達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，滲流可以近似分解為橫向滲流與縱向滲流兩部分，橫向滲流量的大小主要取決于入流量的大小，而縱向滲流取決于河道縱向坡降。河道坡降也可認(rèn)為是水坡比降，對(duì)滲流影響主要表現(xiàn)為滲流水頭的變化。通常情況下，滲流量會(huì)隨著河道流量及水力坡降的增大而增加，但影響程度不同。從圖3、4可以看到，工況RUN4與RUN5的坡度相同，但流量相差較大時(shí)，兩組試驗(yàn)中滲流量變化范圍相差較小;工況RUN1和RUN2也是如此。RUN7雖然流量較RUN5及RUN6小，河道滲流量卻較RUN4、RUN5及RUN6都大。因此可以得出，水力坡降對(duì)于滲流量大小的影響作用明顯大于流量的作用。圖4 工況RUN3～RUN7滲流流量-河道坡降關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]河岸植被覆蓋影響下的河流演化動(dòng)力特性分析[J]. 楊樹青,白玉川,徐海玨,黃哲.  水利學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]一種正弦派生曲線彎道的演變試驗(yàn)研究[J]. 宋曉龍,白玉川.  泥沙研究. 2018(04)
[3]不同滲流強(qiáng)度對(duì)明渠水流結(jié)構(gòu)影響的試驗(yàn)研究[J]. 陸彥,周倪凱,陸永軍.  水科學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
[4]滲流作用下的泥沙運(yùn)動(dòng)研究綜述[J]. 黃哲,白玉川.  泥沙研究. 2017(06)
[5]滲流作用下的岸坡非均勻沙起動(dòng)[J]. 吳巖,白玉川.  水利水電技術(shù). 2014(01)
[6]邊界條件對(duì)自然河流形成及演變影響機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊樹青,白玉川.  水資源與水工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]無黏性沙質(zhì)床面上沖積河灣形成和演變規(guī)律自然模型試驗(yàn)研究[J]. 許棟,白玉川,譚艷.  水利學(xué)報(bào). 2011(08)
[8]滲流作用下的岸坡泥沙起動(dòng)條件[J]. 謝立全,于玉貞.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(09)
[9]地下水開采對(duì)河流流量衰減的影響分析——以美國內(nèi)布拉斯加州普拉特河谷為例[J]. 束龍倉,Xunhong Chen.  水利學(xué)報(bào). 2003(02)
[10]山溪性河流水動(dòng)力學(xué)耦合模型研究[J]. 賴錫軍,汪德爟.  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)

博士論文
[1]大沽河河道滲漏及其對(duì)洪水演進(jìn)影響研究[D]. 武桂芝.中國海洋大學(xué) 2010

碩士論文
[1]黑河干流河流入滲規(guī)律及河水與地下水隨機(jī)模擬研究[D]. 皮鍇鴻.西北大學(xué) 2015
[2]季節(jié)性河流河道滲漏試驗(yàn)與模擬研究[D]. 郝鵬.中國海洋大學(xué) 2008
[3]黃河下游滲漏補(bǔ)給地下水水量研究[D]. 王志華.河海大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3385172