黄土区土质与土石质塿土堆积体水力侵蚀过程差异

发布时间：2023-04-03 00:44

　　利用室内模拟降雨试验,研究了不同雨强及坡度条件下黄土区土质(不含砾石)与土石质(砾石质量分数30%)塿土堆积体的水动力学特征、侵蚀特征及侵蚀动力机制的差异。结果表明:砾石存在改变了堆积体坡面的水动力学特性,与土质坡面相比,土石质坡面的流速、弗汝德数、单位径流功率和过水断面单位能分别减少1.7%～49.7%、6.7%～60.6%、2.0%～44.6%和1.0%～26.7%;曼宁糙率系数、径流剪切力分别增加6.2%～169.4%、5.7%～79.3%。2.0、2.5 mm·min^-1雨强下,土石质坡面侵蚀速率较土质坡面降低26.2%～89.9%,砾石的减沙效益显著。2种堆积体的侵蚀速率与水动力学参数间均可用线性函数拟合,与土质坡面相比,土石质坡面的可蚀性参数均降低,降幅为56.1%～73.3%;而临界水动力学参数中径流剪切力增加11.1%,径流功率、单位径流功率和过水断面单位能分别减少25.4%、64.0%和5.0%。砾石的存在一定程度上控制了工程堆积体坡面降雨侵蚀过程。

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【文章目录】：
1 材料与方法
    1.1 试验设计及材料配置
    1.2 试验过程及数据采集
    1.3 数据处理
        1) 流宽、流速和流深。
        2) 雷诺数。
        3) 弗汝德数。
        4) 曼宁糙率系数。
        5) 径流剪切力。
        6) 径流功率。
        7) 单位径流功率。
        8) 过水断面单位能。
        9) 侵蚀速率。
2 结果与分析
    2.1 工程堆积体径流水动力参数特征
        2.1.1 流速随产流历时变化过程
        2.1.2 水力学参数变化特征
        2.1.3 水动力学参数变化特征
    2.2 工程堆积体产沙特征
        2.2.1 侵蚀速率随产流历时的变化过程
        2.2.2 侵蚀速率变化特征
    2.3 工程堆积体侵蚀动力机制
        2.3.1 侵蚀速率与水力学参数的关系
        2.3.2 侵蚀速率与水动力学参数的关系
3 讨 论
    3.1 工程堆积体水动力学特性
    3.2 工程堆积体侵蚀产沙特性
    3.3 工程堆积体侵蚀动力机制



本文编号：3780299