本文關(guān)鍵詞：地表粗糙度對坡面流水力特性的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：坡面流是造成坡面土壤及其母質(zhì)被破壞、剝蝕、搬運和沉積的關(guān)鍵因素,分析坡面流水動力學特性,是深入探究土壤侵蝕動力機制的基礎(chǔ)。本文通過室內(nèi)模擬試驗,選取不同流量(0.04、0.08、0.12、0.16、0.2、0.24 L·s-1·m-1)、坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°),在5種人工模擬粗糙度床面(光滑、0.5~1.25mm、1.25~2.5mm、2.5~5mm、5~10mm)和覆土直線坡床面條件下,分析了坡面流水動力學參數(shù)(流速V、徑流深H、雷諾數(shù)Re、弗勞德數(shù)Fr、阻力系數(shù)f、水流功率及土壤侵蝕率等)隨地表粗糙度d、沖刷流量q和試驗坡度S的變化規(guī)律,取得了以下主要結(jié)論:(1)人工模擬粗糙度床面(定床)條件下,平均流速、阻力系數(shù)分別與地表糙率呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系(k,y表示水動力學參數(shù),k、a為系數(shù)),隨著糙率的增加,流速不斷減小,阻力系數(shù)不斷增大。流速、徑流深、弗勞德數(shù)、阻力系數(shù)和水流功率與糙率、流量和坡度均呈良好冪函數(shù)關(guān)系(k,b、c為系數(shù),其他參數(shù)同上);雷諾數(shù)與糙率、流量呈冪函數(shù)關(guān)系(k),與坡度不相關(guān)。另外,流速、雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)、水流功率與糙率負相關(guān),徑流深、阻力系數(shù)與糙率正相關(guān);阻力系數(shù)與流量負相關(guān),其余參數(shù)均與流量正相關(guān);徑流深與坡度負相關(guān),其余參數(shù)與其正相關(guān)。(2)覆土直線坡床面(動床)條件下,流速、徑流深、雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)、阻力系數(shù)、水流功率、土壤剝蝕率和起始產(chǎn)流時間與流量和坡度均呈良好冪函數(shù)關(guān)系(k),且阻力系數(shù)、起始產(chǎn)流時間與流量和坡度均表現(xiàn)為負相關(guān),其余參數(shù)與流量和坡度正相關(guān)。起始產(chǎn)溝時間與沖刷流量之間呈冪函數(shù)負相關(guān)關(guān)系,與坡度不相關(guān)。另外,土壤剝蝕率與水流功率呈線性正相關(guān)關(guān)系,得出試驗條件下的臨界水流功率0.03N/(m s),因此可通過比較實際測量的水流功率與臨界水流功率的大小來判斷坡面是否產(chǎn)生土壤侵蝕。
【關(guān)鍵詞】：坡面流 地表粗糙度 水動力學參數(shù) 土壤剝蝕率
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S157.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 綜述10-18
• 1.1 研究目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 坡面流流速12-13
• 1.2.2 坡面流水流型態(tài)13-14
• 1.2.3 坡面流阻力系數(shù)14
• 1.2.4 坡面流水流功率14-15
• 1.3 存在問題與不足15-16
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-18
• 第二章 研究內(nèi)容與方法18-24
• 2.1 試驗裝置18-20
• 2.1.1 試驗水槽18-19
• 2.1.2 供水系統(tǒng)19
• 2.1.3 數(shù)據(jù)采集裝置19
• 2.1.4 試驗樣品分析與處理裝置19-20
• 2.2 試驗設(shè)計20-21
• 2.3 試驗方法21-22
• 2.3.1 試驗流量的率定21
• 2.3.2 水流流速的測量21
• 2.3.3 徑流深的測量21-22
• 2.3.4 水流溫度的測量22
• 2.4 數(shù)據(jù)處理、分析方法22-24
• 第三章 人工模擬粗糙度對坡面流水力特性的影響24-43
• 3.1 試驗結(jié)果與分析24-41
• 3.1.1 坡面流流速隨糙度、流量和坡度的變化規(guī)律24-29
• 3.1.2 坡面流徑流深度隨糙度、流量和坡度的變化規(guī)律29-31
• 3.1.3 坡面流水流型態(tài)隨糙度、流量和坡度的變化規(guī)律31-33
• 3.1.4 坡面流阻力系數(shù)隨糙度、流量和坡度的變化規(guī)律33-41
• 3.1.5 坡面流水流功率隨糙度、流量和坡度的變化規(guī)律41
• 3.2 小結(jié)41-43
• 第四章 覆土直線坡條件下坡面流水力特性的研究43-58
• 4.1 材料與方法43
• 4.2 覆土直線坡條件下流量、坡度對坡面流水力特性的影響43-52
• 4.2.1 坡面流流速隨流量和坡度的變化規(guī)律43-45
• 4.2.2 坡面流徑流深隨流量和坡度的變化規(guī)律45-46
• 4.2.3 坡面流水流型態(tài)隨流量和坡度的變化規(guī)律46-49
• 4.2.4 坡面流阻力系數(shù)隨流量和坡度的變化規(guī)律49-51
• 4.2.5 坡面流水流功率隨流量和坡度的變化規(guī)律51-52
• 4.3 土壤剝蝕率的變化規(guī)律52-54
• 4.3.1 土壤剝蝕率與流量和坡度的關(guān)系52-53
• 4.3.2 土壤剝蝕率與水流功率的關(guān)系53-54
• 4.4 覆土直線坡條件下流量、坡度對坡面起始產(chǎn)流及產(chǎn)溝時間的影響54-56
• 4.4.1 覆土直線坡條件下流量、坡度對起始產(chǎn)流時間的影響54-55
• 4.4.2 覆土直線坡條件下流量、坡度對起始產(chǎn)溝時間的影響55-56
• 4.5 小結(jié)56-58
• 第五章 結(jié)論與討論58-61
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.1.1 人工模擬粗糙度對坡面流水力特性的影響58-59
• 5.1.2 覆土直線坡條件下坡面流水力特性的研究59
• 5.2 討論59-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 作者簡介66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關(guān)鍵詞：地表粗糙度對坡面流水力特性的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：260413