不同植被边坡糙率研究
发布时间：2021-06-03 20:00
曼宁系数是描述地表水流的重要参数之一,地表径流流速、流态、渗透及其潜在冲蚀能力是地表糙率系数n值的重要响应指标。针对地表糙率系数的研究对量化标定坡面流对地被物冲刷潜力、地表水沙输移规律、改善地表水文过程以及布设符合当地实际情况的水土保持防治措施具有重要作用。本研究选取位于北京昌平区马池口镇亭自庄北京林业大学生态修复实验基地,利用人工填筑边坡模拟野外植生边坡,研究裸地、金丝柳、草地、毛白杨、小叶黄杨等5种立地类型,测定定流量和变流量下各类型边坡平均流速、曼宁系数等水力学特征参数和产流产沙特征。另外在标准样地旁,设置不同坡度、不同植被配置模式的人工径流小区进行植生边坡土壤糙率系数与各影响因素的相关性分析研究。研究结果显示：1、保持坡度450不变,改变入流量大小,草地坡面流速始终最小,裸地坡面流速相对较大；植草坡面对坡面流速具有较好的阻滞效果。草地的平均糙率系数最大,其中地表糙率系数较小的地类分别为裸地（0.0424）、毛白杨（0.414）；当单宽流量为0.25cm2/s时,雷诺系数介于21.34～23.49之间,弗劳德数主要介于0.35～2.55之间；Darcy-Weisbach阻力系数介...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
昌平区地理位置图
下水年均可用量为2.85亿m3，可控地表水量0.45亿m3;可开采地下水储量24亿m3，其中昌平区水系图详见图2-2。iS ；im ?m 1=280 000图2-2昌平区水系图Fig2-2 Drainage map of Changping District2.1.4 土壤全区土壤呈规律性变化，成土母质多以石灰岩为主。其中，中山地区零星有棕壤分布，低山地带以淋溶褐土为主；平原、低山高岗连接区，以褐土为主；平原以潮土为主；温榆河两侧为风砂土为主。土壤质地大部分紧密细微、容量较大、理化性质略差、养分含量偏低。全区有机质平均含量1.36%;全氮平均含量0.086%;速效磷平均含量为21.9PPM;速效钾平均含量为158PPM，老略沟村地区速效钾平均含量最高(306PPM),马池口镇速效钾平均含量最低（38.9PPM)。10
图3-3人工径流小区布置Fig.3-3 Experimental plots layout实验过程幵始时，先将供水桶和稳压桶内注满水分。接着打幵稳压桶的水量调节阀门，将出流量达到率定流量后，将供水桶的水管导入稳压桶。试验过程中，不断对稳压桶进行灌注水量，使稳压桶的水位保持满溢状态，即只要稳压桶内的水量超过桶的高度，自动溢出，这样就可以保持稳压桶内水的高度保持不变，进而可以认为稳压桶的水压保持不变。只需要通过调节稳压桶的水量调节阀门，即可实现出流量的流速保持不变，且不受压力的影响。为保证试验样带入流均匀，且呈薄层分布，故在稳压桶的下部顺接薄层水流堰。主要原理为：首先保证薄层水流堰绝对水平（目测以水流堰出流不集中于一侧出流），出流在薄层水流堰导流板均勾分散，下端顺接试验样带，这样可保证试验样带内坡面流为薄层水流；随后调节供水桶阀门出流量，即可控制坡面单位时间内出流率大小。该装置的结构如图3-1所示，在长方体水槽出水一侧切成缺口，缺口处煙接一个导流板，导流板顺接引入试验区样地。试验前，同样将薄层水流槽内注满水量，可保证上
【参考文献】：
期刊论文
[1]重庆四面山4种天然林地表的糙率系数[J]. 张焜,张洪江,程金花. 东北林业大学学报. 2013(04)
[2]南方红壤区农田道路强降雨侵蚀过程试验[J]. 郑海金,杨洁,张洪江,汪邦稳,肖胜生,段剑. 农业机械学报. 2012(09)
[3]模拟降雨条件下坡面流水动力学特性研究[J]. 张宽地,王光谦,吕宏兴,王占礼,刘俊娥. 水科学进展. 2012(02)
[4]北京市周边地区河道污染现状分析[J]. 葛静茹,李建清,李霄宇,隋丽丽,梁文艳,李俊清,孙璐靖. 中国环境监测. 2011(03)
[5]非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验[J]. 王贞,王文龙,罗婷,金剑,王浩. 农业工程学报. 2010(12)
[6]黄土区土质道路人工降雨及放水试验条件下产流产沙特征[J]. 张强,郑世清西北农林科技大学中国科学院水土保持研究所,田风霞,马春艳. 农业工程学报. 2010(05)
[7]降雨和坡度对坡面流水动力学参数的影响[J]. 潘成忠,上官周平. 应用基础与工程科学学报. 2009(06)
[8]草本植物对土质路面径流水动力学特征及水沙过程的影响[J]. 田风霞,刘刚,郑世清,马春艳,张琼. 农业工程学报. 2009(10)
[9]植物路与土质路产流产沙过程的比较试验[J]. 郑世清,田风霞,王占礼,徐学选. 泥沙研究. 2009(04)
[10]坡面含沙水流水动力学特性研究进展[J]. 罗榕婷,张光辉,曹颖. 地理科学进展. 2009(04)
本文编号：3211159
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
昌平区地理位置图
下水年均可用量为2.85亿m3，可控地表水量0.45亿m3;可开采地下水储量24亿m3，其中昌平区水系图详见图2-2。iS ；im ?m 1=280 000图2-2昌平区水系图Fig2-2 Drainage map of Changping District2.1.4 土壤全区土壤呈规律性变化，成土母质多以石灰岩为主。其中，中山地区零星有棕壤分布，低山地带以淋溶褐土为主；平原、低山高岗连接区，以褐土为主；平原以潮土为主；温榆河两侧为风砂土为主。土壤质地大部分紧密细微、容量较大、理化性质略差、养分含量偏低。全区有机质平均含量1.36%;全氮平均含量0.086%;速效磷平均含量为21.9PPM;速效钾平均含量为158PPM，老略沟村地区速效钾平均含量最高(306PPM),马池口镇速效钾平均含量最低（38.9PPM)。10
图3-3人工径流小区布置Fig.3-3 Experimental plots layout实验过程幵始时，先将供水桶和稳压桶内注满水分。接着打幵稳压桶的水量调节阀门，将出流量达到率定流量后，将供水桶的水管导入稳压桶。试验过程中，不断对稳压桶进行灌注水量，使稳压桶的水位保持满溢状态，即只要稳压桶内的水量超过桶的高度，自动溢出，这样就可以保持稳压桶内水的高度保持不变，进而可以认为稳压桶的水压保持不变。只需要通过调节稳压桶的水量调节阀门，即可实现出流量的流速保持不变，且不受压力的影响。为保证试验样带入流均匀，且呈薄层分布，故在稳压桶的下部顺接薄层水流堰。主要原理为：首先保证薄层水流堰绝对水平（目测以水流堰出流不集中于一侧出流），出流在薄层水流堰导流板均勾分散，下端顺接试验样带，这样可保证试验样带内坡面流为薄层水流；随后调节供水桶阀门出流量，即可控制坡面单位时间内出流率大小。该装置的结构如图3-1所示，在长方体水槽出水一侧切成缺口，缺口处煙接一个导流板，导流板顺接引入试验区样地。试验前，同样将薄层水流槽内注满水量，可保证上
【参考文献】：
期刊论文
[1]重庆四面山4种天然林地表的糙率系数[J]. 张焜,张洪江,程金花. 东北林业大学学报. 2013(04)
[2]南方红壤区农田道路强降雨侵蚀过程试验[J]. 郑海金,杨洁,张洪江,汪邦稳,肖胜生,段剑. 农业机械学报. 2012(09)
[3]模拟降雨条件下坡面流水动力学特性研究[J]. 张宽地,王光谦,吕宏兴,王占礼,刘俊娥. 水科学进展. 2012(02)
[4]北京市周边地区河道污染现状分析[J]. 葛静茹,李建清,李霄宇,隋丽丽,梁文艳,李俊清,孙璐靖. 中国环境监测. 2011(03)
[5]非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验[J]. 王贞,王文龙,罗婷,金剑,王浩. 农业工程学报. 2010(12)
[6]黄土区土质道路人工降雨及放水试验条件下产流产沙特征[J]. 张强,郑世清西北农林科技大学中国科学院水土保持研究所,田风霞,马春艳. 农业工程学报. 2010(05)
[7]降雨和坡度对坡面流水动力学参数的影响[J]. 潘成忠,上官周平. 应用基础与工程科学学报. 2009(06)
[8]草本植物对土质路面径流水动力学特征及水沙过程的影响[J]. 田风霞,刘刚,郑世清,马春艳,张琼. 农业工程学报. 2009(10)
[9]植物路与土质路产流产沙过程的比较试验[J]. 郑世清,田风霞,王占礼,徐学选. 泥沙研究. 2009(04)
[10]坡面含沙水流水动力学特性研究进展[J]. 罗榕婷,张光辉,曹颖. 地理科学进展. 2009(04)
本文编号：3211159
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