坡面薄层水流滚波演变规律试验研究

发布时间：2017-11-06 02:26

  本文关键词：坡面薄层水流滚波演变规律试验研究

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【摘要】：为探求坡面薄层水流滚波产生机理及其演化规律,采用变坡水槽试验,结合超声波测量技术,研究了5种坡度和21种单宽流量下坡面薄层水流的水力特性及失稳特征。结果表明,试验条件下,坡面水流流态指数平均值为0.536,水流流态以紊流为主,流型为急流;特定粗糙床面条件下,随着流量的增加,水流经历失稳到滚波猝灭再到二次失稳的演变过程;滚波猝灭临界流量随着坡度的增大而逐渐减小,其临界雷诺数在509~602之间,临界弗汝德数在3.29~7.39之间;随着流程长度的增加,滚波的波速变化不大,波长和波高逐渐增大,频率逐渐减小,滚波发生沿程聚合现象;当单宽流量和坡度增大时,波速和频率均随之增大,波长变幅不大,而波高呈现先增大后减小的抛物线型变化趋势。
【作者单位】： 西北农林科技大学水利与建筑工程学院;中国水利水电科学研究院水资源研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(51579214;51209222) 流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题项目(2015ZY01;2015TS01) 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金项目(A314021402-1619) 流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放基金项目(IWHR-SKL-2014)
【分类号】：S157
【正文快照】： 引言在坡面地表径流中,当水流的惯性力大于粘滞力的平衡作用时,水流表面会失稳产生滚波,从而加快坡面水流对土壤的侵蚀速率[1]。目前,坡面流研究主要集中于水动力学特性[2-7]以及坡面产流产沙机制[8-9],大多数研究者采用平均水力参数法对坡面水流进行规律阐述和阻力计算,但对

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本文编号：1146956