径流量和坡度对复合坡薄层径流水力学特性的影响

发布时间：2017-07-15 09:32

  本文关键词：径流量和坡度对复合坡薄层径流水力学特性的影响

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【摘要】：为研究复合坡面径流运动过程及其水力学特性,通过实验室土槽模拟试验,测试了7个径流量(10,15,20,25,30,35,40L/(min·m))和25个坡度(5°~25°)组合(5个直面坡、10个凸型坡和10个凹型坡)条件下的径流流速,计算了径流深度、雷诺数和弗劳德数。结果显示,直面坡径流流速随流程增加而增大并趋于稳定,且随流量或坡度增大而增大。凸型坡下坡面的径流流速大于上坡面,而凹型坡下坡面的径流流速小于上坡面。径流深度的变化规律与流速相反。径流雷诺数沿流程为一常数,而径流弗劳德数则随之增大。径流雷诺数和弗劳德数随径流量增加而显著增大。坡度对雷诺数影响较小而对弗劳德数影响显著。试验条件下,径流雷诺数介于200~800之间,弗劳德数小于2.5。当径流量小于25L/(min·m)时坡面径流属于层流状态,反之为紊流。凸型坡上坡面的径流为缓流而下坡面为急流,凹型坡径流大多数情况下属于急流状态。
【作者单位】： 中国农业大学水利与土木工程学院;
【关键词】： 坡型 径流流速 径流深度 水流运动型态 水流流态
【基金】：高等学校博士学科点专项科研基金(20120008110024) 国家自然科学基金重点项目(41230746)
【分类号】：S157.1
【正文快照】： 土壤侵蚀的发生及其强度大小主要取决于坡面径流的水力学特性以及地表土壤状况[1-2]。水流流态作为表征坡面径流水动力学特性的基本参数,是分析坡面流属性、径流冲刷及泥沙输移的基础[3]。坡面径流流态与坡面状况密切相关[4]。坡度以及坡型直接影响坡面径流流态和坡面细沟密度

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