沙棘柔性坝拦沙效应及参数优化的野外试验研究

发布时间：2018-04-28 07:02

本文选题：沙棘柔性坝 + 野外试验　；参考：《西北大学》2015年硕士论文

【摘要】：沙棘柔性坝是一种在砒砂岩地区有效拦截沟道泥沙,抑制沟床土壤侵蚀的生物措施。在陕西省眉县野外试验基地,开展了沙棘柔性坝恒定流清水与含沙水流试验。基于试验数据,首先分析了沙棘柔性坝在横断面为梯形的试验床面内对水流的阻滞作用,探讨了不同种植参数下,沙棘柔性坝对水流特性的影响,主要包括沙棘柔性坝内水流的水深及流速的纵、横向变化。其次,分析了试验床内沙棘柔性坝含沙水流含沙量的沿程变化以及沙棘植物柔性坝不同断面上泥沙颗粒级配的变化。最后,根据内蒙古砒砂岩典型地区——准格尔旗境内的西召沟东一支沟的实地调研情况,以及搜集到的相关资料,应用VFSMOD模型模拟了东一支沟小流域沙棘-灌草复合植被带对沟道含沙水流中径流量和泥沙的拦截及消减效果,根据模拟结果,对沙棘-灌草复合带相关设计参数进行了探讨。主要成果如下：(1)试验研究表明,沙棘柔性坝的拦沙能力取决于沙棘柔性坝的种植设计参数,也取决于沙棘植物柔性坝的长势状况。试验床内柔性坝的坝长、种植方式、种植密度等种植参数对水流特性都有一定影响,其中坝长是主要影响因素。(2)试验床内水流的流速垂向分布受沙棘的长势状况、沙棘灌木上枝、茎、叶的分布状况及沙棘行的排列方式等影响。在有沙棘植物时,流速沿垂线方向的分布发生了较大变化,呈“S”型变化,最大流速发生在水面以下约0.6倍的水深处。(3)不同坡度,不同种植参数下的柔性坝不同断面含沙量总体趋势是沿程减少的。只有当坝长适中时,分沙效果才为最好。可是随着坡度的变陡,分沙效果反而降低。沙棘“柔性坝”中含沙量具有一定的规律,坝体的上游位置含沙量是逐渐减少的,到了坝体中间位置含沙量却会增大,到了坝体下游位置含沙量又逐渐减少。(4)沙棘“柔性坝”中,沿水流方向泥沙粒径呈递减趋势,并且对于粒径大于25um的颗粒泥沙具有分选效果,表明其具有於粗排细、天然分选泥沙的功能。(5)应用VFSMOD模型模拟了沙棘-灌草混合植被带对入流泥沙的拦截与消减效果,结果表明不同的沙棘-灌草配置方式对入流泥沙的拦截效果有较大影响。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The results are as follows : ( 1 ) It is shown that the sand - retaining capacity of the flexible dam in the experimental bed is dependent on the longitudinal and lateral changes of the water flow in the sand - buckthorn flexible dam . ( 5 ) Using VFSMOD model , the interception and reduction effects of the mixed vegetation zone on inflow and sediment were simulated .

【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S157

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