地理科学进展
地理科學進展
지이과학진전
PROGRESS IN GEOGRAPHY
2014年
8期
1117-1124
,共8页
王龙生%蔡强国%蔡崇法%孙莉英
王龍生%蔡彊國%蔡崇法%孫莉英
왕룡생%채강국%채숭법%손리영
黄土坡面%细沟侵蚀%发育平稳%水动力学特性
黃土坡麵%細溝侵蝕%髮育平穩%水動力學特性
황토파면%세구침식%발육평은%수동역학특성
loess slope%rill erosion%stable growth%hydrodynamic characteristics
由于天然降雨存在间歇性,常会出现前期降雨已经发育成型的细沟又经历了二次降雨的情况,但目前对这一条件下细沟流水动力学特性的研究还很少.本文采用室内人工模拟降雨的方法,通过间隔24 h两场不同雨强的降雨,研究黄土坡面经过第一场降雨形成比较稳定的细沟之后,在第二场较小雨强降雨过程中,细沟发育平稳时的流水动力学特性.研究结果表明:①细沟流速大小受坡长影响并不显著,相同坡度下不同坡长的细沟流平均流速差别不大;细沟流速受细沟形态影响较大,25°坡面比20°坡面细沟密度大,流速相对较小;②剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷诺数与水流剪切力呈显著正相关关系,弗洛德数与水流剪切力则呈显著负相关关系;③随着距坡顶距离的增加,阻力系数呈增大趋势;第二次降雨强度相同,坡度大的坡面上阻力系数也较大,可见阻力系数与径流量和坡度的关系十分紧密;阻力系数与雷诺数之间呈显著正相关关系,雷诺数的增加意味着平均流速增大,水流强度增大导致细沟形态更为复杂,水流受到的阻力增大;虽然雷诺数增加同时也意味着水流深度增大,但从试验结果可见,陡坡条件下阻力系数受流速的影响较大.
由于天然降雨存在間歇性,常會齣現前期降雨已經髮育成型的細溝又經歷瞭二次降雨的情況,但目前對這一條件下細溝流水動力學特性的研究還很少.本文採用室內人工模擬降雨的方法,通過間隔24 h兩場不同雨彊的降雨,研究黃土坡麵經過第一場降雨形成比較穩定的細溝之後,在第二場較小雨彊降雨過程中,細溝髮育平穩時的流水動力學特性.研究結果錶明:①細溝流速大小受坡長影響併不顯著,相同坡度下不同坡長的細溝流平均流速差彆不大;細溝流速受細溝形態影響較大,25°坡麵比20°坡麵細溝密度大,流速相對較小;②剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷諾數與水流剪切力呈顯著正相關關繫,弗洛德數與水流剪切力則呈顯著負相關關繫;③隨著距坡頂距離的增加,阻力繫數呈增大趨勢;第二次降雨彊度相同,坡度大的坡麵上阻力繫數也較大,可見阻力繫數與徑流量和坡度的關繫十分緊密;阻力繫數與雷諾數之間呈顯著正相關關繫,雷諾數的增加意味著平均流速增大,水流彊度增大導緻細溝形態更為複雜,水流受到的阻力增大;雖然雷諾數增加同時也意味著水流深度增大,但從試驗結果可見,陡坡條件下阻力繫數受流速的影響較大.
유우천연강우존재간헐성,상회출현전기강우이경발육성형적세구우경력료이차강우적정황,단목전대저일조건하세구류수동역학특성적연구환흔소.본문채용실내인공모의강우적방법,통과간격24 h량장불동우강적강우,연구황토파면경과제일장강우형성비교은정적세구지후,재제이장교소우강강우과정중,세구발육평은시적류수동역학특성.연구결과표명:①세구류속대소수파장영향병불현저,상동파도하불동파장적세구류평균류속차별불대;세구류속수세구형태영향교대,25°파면비20°파면세구밀도대,류속상대교소;②전절력대소수류량화파도공동작용;뢰낙수여수류전절력정현저정상관관계,불락덕수여수류전절력칙정현저부상관관계;③수착거파정거리적증가,조력계수정증대추세;제이차강우강도상동,파도대적파면상조력계수야교대,가견조력계수여경류량화파도적관계십분긴밀;조력계수여뢰낙수지간정현저정상관관계,뢰낙수적증가의미착평균류속증대,수류강도증대도치세구형태경위복잡,수류수도적조력증대;수연뢰낙수증가동시야의미착수류심도증대,단종시험결과가견,두파조건하조력계수수류속적영향교대.
