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坡面薄层流水动力学特性的实验研究 被引量:182
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作者 张光辉 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期159-165,共7页
采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性———流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律 ,实验坡度 5°~ 2 5°、单宽流量为 0 6 2 5× 1 0 - 3 ~ 1 2 5× 1 0 - 3 m3 / (s·m)。研究结果表... 采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性———流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律 ,实验坡度 5°~ 2 5°、单宽流量为 0 6 2 5× 1 0 - 3 ~ 1 2 5× 1 0 - 3 m3 / (s·m)。研究结果表明 ,坡面薄层水流流态与水深密切相关 ,坡面流的流态基本上呈过渡流和紊流 ;薄层水流平均流速、水深和Darcy Weisbach阻力系数主要受流量控制 ,坡度的影响并不显著 ,其关系均可用流量和坡度的幂函数形式模拟 ,相关系数 (R2 )分别为 0 98、0 97和 0 95 ,去掉坡度后相关系数分别下降 7%、 1 6 %和 3%。随着雷诺数的增大 ,Darcy Weisbach阻力系数下降。当单宽流量小于 0 0 0 8m3 / (s·m)时 ,坡度对阻力系数的影响较为显著 ;当流量大于 0 0 0 8m3 / (s·m)时 ,阻力系数基本受流量控制。随着流量增大 。 展开更多
关键词 薄层水流 水动力学特性 实验模拟 土壤侵蚀
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不同利用方式与坡位土壤物理性质及养分特征分析 被引量:149
2
作者 高雪松 邓良基 张世熔 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期53-56,60,79,共6页
以四川盆地西缘山地的典型坡面为材料,研究了不同土地利用方式和地形部位条件下土壤物理性质和养分的分异特征,结果表明,3个坡面地形部位(上坡位,中坡位,下坡位) ,下坡位土壤物理结构性能较好,而人工林与坡耕地、荒草地相比较,人工林更... 以四川盆地西缘山地的典型坡面为材料,研究了不同土地利用方式和地形部位条件下土壤物理性质和养分的分异特征,结果表明,3个坡面地形部位(上坡位,中坡位,下坡位) ,下坡位土壤物理结构性能较好,而人工林与坡耕地、荒草地相比较,人工林更能增强土壤的结构性。土壤养分分异特征表明,在不同利用类型条件下,土壤有机质、氮素和阳离子交换量CEC在人工林中含量最高,且与其他两种利用类型中的含量差异显著,有机质、碱解氮和CEC三者含量差异达到极显著水平。相关分析表明,土壤表层有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关。而坡面位置中,与上坡位,中坡位相比,下坡位土壤养分含量普遍要高,其中CEC含量差异达到极显著水平,相关分析表明,CEC与土壤粘粒呈极显著正相关。 展开更多
关键词 土壤物理性质 特征分析 土地利用方式 阳离子交换量 土壤养分含量 分异特征 显著水平 含量差异 土壤有机质 CEC 人工林 四川盆地 结构性能 差异显著 土壤表层 土壤粘粒 共同作用 养分特征 碱解氮 分析表 正相关
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土壤初始含水率对坡面降雨入渗及土壤水分再分布的影响 被引量:123
3
作者 陈洪松 邵明安 王克林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期44-47,共4页
在防止土壤侵蚀和雨后抑制蒸发的条件下,利用室内人工降雨试验,研究了土壤初始含水率对坡面降雨入渗、湿润锋运移及土壤水分再分布规律的影响。结果表明:初始含水率越高,产流越快,平均入渗率越小,达到稳定入渗率的时间也越短;当初始含... 在防止土壤侵蚀和雨后抑制蒸发的条件下,利用室内人工降雨试验,研究了土壤初始含水率对坡面降雨入渗、湿润锋运移及土壤水分再分布规律的影响。结果表明:初始含水率越高,产流越快,平均入渗率越小,达到稳定入渗率的时间也越短;当初始含水率均匀分布时,降雨入渗和再分布过程中湿润锋面平行坡面垂直向下整体运移,坡面降雨入渗过程可以简化为一维;当初始含水率非均匀分布时,初始含水率越高,再分布过程中湿润锋的运移速率越大,但在降雨入渗过程中,湿润锋的运移速率与土体的湿润程度和范围有一定的关系;坡面上方来水(径流)虽然对湿润锋运移速率影响不大,但对入渗有一定的促进作用;再分布过程中,土壤水分有沿坡向下运移的趋势。 展开更多
关键词 初始含水率 土壤水分 湿润锋 入渗 再分布
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坡度对坡面土壤侵蚀的影响分析 被引量:96
4
作者 刘青泉 陈力 李家春 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期449-457,共9页
在运动波理论基础上 ,就影响土壤侵蚀的主要因素 ,包括降雨超渗净雨量 ,坡面流水深、流速和切应力 ,以及土壤抗冲蚀能力等随坡度的变化关系进行了理论分析· 并进一步对坡面土壤侵蚀的坡度界限做了较细致分析 ,表明坡度界限是一个... 在运动波理论基础上 ,就影响土壤侵蚀的主要因素 ,包括降雨超渗净雨量 ,坡面流水深、流速和切应力 ,以及土壤抗冲蚀能力等随坡度的变化关系进行了理论分析· 并进一步对坡面土壤侵蚀的坡度界限做了较细致分析 ,表明坡度界限是一个变量 ,随颗粒粒径、容重、坡面糙率、径流长度、降雨入渗差值 (净雨量 ) ,以及土壤摩擦系数等因素的不同而改变 ,给出了界限坡度的变化规律 ,并得出一般情况下土壤侵蚀的坡度界限值应在 4 1 5°~ 展开更多
关键词 土壤侵蚀 度界限 水流冲蚀力 土壤稳定性 流侵蚀 土壤抗冲性
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中国坡面水蚀预报模型研究 被引量:89
5
作者 江忠善 郑粉莉 武敏 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2005年第4期1-6,共6页
基于我国坡面水蚀预报模型研究成果,考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的重要影响,建立了我国坡面水蚀预报模型,给出了模型参数降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采用数值。指出今后应加强土壤可蚀性因子、覆盖—管理因子和... 基于我国坡面水蚀预报模型研究成果,考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的重要影响,建立了我国坡面水蚀预报模型,给出了模型参数降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采用数值。指出今后应加强土壤可蚀性因子、覆盖—管理因子和水土保持措施因子的研究与集成。利用自然坡面径流小区实测资料对模型进行验证,表明模型具有较高的预报精度,在有浅沟和无浅沟的坡面上,预报精度达88%以上。 展开更多
关键词 水蚀 预报模型 模型参数计算
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野外模拟降雨条件下坡面降雨入渗、产流试验研究 被引量:99
6
作者 陈洪松 邵明安 +1 位作者 张兴昌 王克林 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期5-8,共4页
利用野外模拟降雨试验,研究了植被类型、降雨强度、地表结皮、覆盖杂草等对荒草地和裸地降雨入渗、产流的影响。结果表明:裸地因降雨易产生地表结皮,产流时间主要取决于降雨强度,两者的关系可用幂函数描述,达显著水平;荒草地由于植被覆... 利用野外模拟降雨试验,研究了植被类型、降雨强度、地表结皮、覆盖杂草等对荒草地和裸地降雨入渗、产流的影响。结果表明:裸地因降雨易产生地表结皮,产流时间主要取决于降雨强度,两者的关系可用幂函数描述,达显著水平;荒草地由于植被覆盖度较高,产流时间主要取决于土壤初始含水量,两者的关系可用线性公式描述,达极显著水平;与裸地相比,荒草地能延缓产流,并有效拦蓄径流;裸地形成地表结皮后,产流提前,平均入渗率降低,但坡面覆盖杂草(尤其是坡中下部覆盖杂草)能有效拦蓄径流、延缓产流、增加入渗,并促进土壤水分向深层的运移。 展开更多
关键词 降雨入渗 野外模拟 产流 降雨条件 试验研究 降雨强度 显著水平 植被覆盖度 初始含水量 降雨试验 植被类型 结皮 地表 裸地 杂草 幂函数 入渗率 草地 时间 土壤 延缓 径流 拦蓄 水分
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土壤侵蚀量预报模型研究进展 被引量:59
7
作者 符素华 刘宝元 《地球科学进展》 CAS CSCD 2002年第1期78-84,共7页
土壤侵蚀模型是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划、评价治理方案和措施的技术工具。根据建模的手段和方法 ,土壤侵蚀量预报模型有经验模型和物理成因模型两大类。根据建模对象的不同 ,土壤侵蚀模型又有坡面土壤侵蚀模型和流... 土壤侵蚀模型是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划、评价治理方案和措施的技术工具。根据建模的手段和方法 ,土壤侵蚀量预报模型有经验模型和物理成因模型两大类。根据建模对象的不同 ,土壤侵蚀模型又有坡面土壤侵蚀模型和流域土壤侵蚀模型之分。主要从这 4个方面入手 ,介绍了国内外土壤侵蚀量预报模型研究的主要成就 ,指出了现有模型的不足。在总结前人工作的基础上 ,提出了我国土壤侵蚀模型今后的发展方向。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 经验统计 物理成因 预报模型 流域 水土资源
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坡面土壤侵蚀过程研究进展 被引量:80
8
作者 郑粉莉 高学田 《地理科学》 CSCD 北大核心 2003年第2期230-235,共6页
基于土壤侵蚀发生方式 ,重点评述了坡面雨滴溅蚀、薄层水流侵蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀的研究进展 ,指出了各自研究中存在的问题 。
关键词 土壤侵蚀 雨滴溅蚀 水流侵蚀 细沟侵蚀 浅沟侵蚀
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草本植被覆盖对坡面降雨径流侵蚀影响的试验研究 被引量:85
9
作者 朱冰冰 李占斌 +1 位作者 李鹏 游珍 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期401-407,共7页
通过野外人工模拟降雨试验,研究了草本植被覆盖对坡面降雨径流侵蚀的影响,并从径流侵蚀功率和降雨侵蚀力两个方面对比分析了草本植被对坡面侵蚀动力的调控效果,结果表明草本植被覆盖深刻影响降雨侵蚀动力,并最终对坡面径流侵蚀量产生较... 通过野外人工模拟降雨试验,研究了草本植被覆盖对坡面降雨径流侵蚀的影响,并从径流侵蚀功率和降雨侵蚀力两个方面对比分析了草本植被对坡面侵蚀动力的调控效果,结果表明草本植被覆盖深刻影响降雨侵蚀动力,并最终对坡面径流侵蚀量产生较大的影响。植被覆盖度为0%~60%时,产流产沙量随植被覆盖度的增加迅速降低,植被覆盖度>80%时,覆盖度的增加不能引起产流、产沙量的大幅度下降,植被水沙调控作用趋于稳定,确定本研究的临界植被覆盖度为60%~80%;以径流深和洪峰流量模数表示的坡面径流侵蚀功率以及降雨侵蚀力等侵蚀动力指标均与侵蚀产沙量呈正相关关系,但径流侵蚀功率与产沙量具有更强的相关性,说明径流侵蚀功率能更好地模拟侵蚀动力;以径流侵蚀功率/侵蚀量表示植被覆盖度对侵蚀结果的影响,反映了临界植被覆盖度的存在,可以作为评价植被侵蚀动力调控效应的一个指标。 展开更多
关键词 草本植被 降雨径流侵蚀 侵蚀功率 临界覆盖度
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爆破振动作用的坡面效应 被引量:75
10
作者 郭学彬 肖正学 张志呈 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期83-87,共5页
分析了不同类型的坡面对爆破振动的响应作用 ,介绍了爆破振动波坡面效应的实例。
关键词 振动波 沟槽 爆破振动 工程爆破
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黄土高原坡面降雨产流过程的试验分析 被引量:72
11
作者 王玉宽 王占礼 周佩华 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 1991年第2期25-31,共7页
利用人工模拟降雨试验,研究了黄土高原坡面降雨起流历时和入渗率与降雨强度的关系,以及入渗率随时间的变化规律。通过分析得到了不同坡度条件下,黄绵土裸地降雨产流过程的回归方程,并利用该方程推算了陕北纸坊沟小流域坡面1989年7月16... 利用人工模拟降雨试验,研究了黄土高原坡面降雨起流历时和入渗率与降雨强度的关系,以及入渗率随时间的变化规律。通过分析得到了不同坡度条件下,黄绵土裸地降雨产流过程的回归方程,并利用该方程推算了陕北纸坊沟小流域坡面1989年7月16日暴雨的产流过程及产流量。计算产流量与三个标准径流小区的观测值的相对误差分别为4%、6%、10%,与全流域实测总产流量相差4%,说明该试验结果可靠。 展开更多
关键词 降雨 产流过程 黄土高原 土壤
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坡面细沟侵蚀发生的临界水力条件研究 被引量:63
12
作者 张科利 秋吉康宏 《土壤侵蚀与水土保持学报》 CSCD 北大核心 1998年第1期41-46,共6页
通过径流冲刷实验,研究了坡面侵蚀方式由面状侵蚀向细沟侵蚀过渡、发展过程中径流的水动力学特征;根据侵蚀量的观测对比,提出了表明细沟开始产生的形态尺度大小,以及细沟侵蚀产生的临界条件。实验结果表明:基于对侵蚀量的贡献程度... 通过径流冲刷实验,研究了坡面侵蚀方式由面状侵蚀向细沟侵蚀过渡、发展过程中径流的水动力学特征;根据侵蚀量的观测对比,提出了表明细沟开始产生的形态尺度大小,以及细沟侵蚀产生的临界条件。实验结果表明:基于对侵蚀量的贡献程度,当具有明显沟缘的侵蚀沟深度在08~10cm时,侵蚀方式已由面状侵蚀发展为细沟侵蚀,径流的弗罗德数可作为反映细沟侵蚀发生的水动力临界参数,弗罗德数大于1是细沟形成的水动力临界条件。除满足水动力临界条件外,细沟侵蚀发生还要求具有最小径流量。对于一定的土壤,临界径流量的大小主要由坡面倾斜度决定。在实验土条件下,细沟侵蚀发生临界径流量与坡度有关系式:qc=08574(sinθ)-7/6。 展开更多
关键词 细沟侵蚀 水力条件 临界水力条件 径流量
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坡面细沟发生临界条件研究 被引量:59
13
作者 蔡强国 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1998年第1期52-59,共8页
本文在总结前人研究工作的基础上,通过雨后野外细沟侵蚀调查资料、试验小区观测和模拟降雨试验研究结果,分析了影响坡面细沟侵蚀的降雨径流侵蚀力与土壤抗蚀性因素;对细沟发生的水流侵蚀力临界条件和浅层洞穴诱发形成细沟的情况进行... 本文在总结前人研究工作的基础上,通过雨后野外细沟侵蚀调查资料、试验小区观测和模拟降雨试验研究结果,分析了影响坡面细沟侵蚀的降雨径流侵蚀力与土壤抗蚀性因素;对细沟发生的水流侵蚀力临界条件和浅层洞穴诱发形成细沟的情况进行了较为深入的探讨,并对细沟发生的坡度与土壤抗剪力临界条件作了初步分析。 展开更多
关键词 细沟侵蚀 土壤抗蚀性 发生 模拟降雨 水流侵蚀 洞穴 观测 浅层
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不同坡面位置土壤水分差异规律分析 被引量:73
14
作者 刘梅 蒋定生 +2 位作者 黄国俊 范兴科 畅彩娥 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 1990年第2期16-20,共5页
不同坡向土壤湿度差异大。试区内,土壤储水量以北坡为最高,次之是西向坡与南向坡。从坡顶到坡脚,3m土层平均土壤湿度由小到大;在垂直方向上,各坡面湿度可分成浅层和深层两个层次。在浅层内,湿度值从坡顶到坡脚逐渐减小或差别不大;在深层... 不同坡向土壤湿度差异大。试区内,土壤储水量以北坡为最高,次之是西向坡与南向坡。从坡顶到坡脚,3m土层平均土壤湿度由小到大;在垂直方向上,各坡面湿度可分成浅层和深层两个层次。在浅层内,湿度值从坡顶到坡脚逐渐减小或差别不大;在深层内,从坡顶到坡脚逐渐增大,水土保持工程措施和生物措施可缓解降水的再分配。 展开更多
关键词 土壤水分 差异 位置
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坡面降雨入渗产流规律的数值模拟研究 被引量:58
15
作者 陈力 刘青泉 李家春 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第4期61-67,共7页
本文采用运动波理论和两次改进后的Green Ampt入渗模型建立了坡面降雨入渗产流的动力学模型 ,并得到了实验资料的良好验证。运用该模型研究了简单坡面上降雨入渗产流的动力学规律 ,分析了雨强、土壤初始含水量、渗透系数、坡面阻力 ,以... 本文采用运动波理论和两次改进后的Green Ampt入渗模型建立了坡面降雨入渗产流的动力学模型 ,并得到了实验资料的良好验证。运用该模型研究了简单坡面上降雨入渗产流的动力学规律 ,分析了雨强、土壤初始含水量、渗透系数、坡面阻力 ,以及坡长、坡度等因素对坡面产流过程的影响规律 ,得出了一些有益的结论。 展开更多
关键词 入渗 产流 动力学 降雨 数值模拟 水壤水蚀
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黄土高原坡面浅沟侵蚀特征值的研究 被引量:64
16
作者 张科利 唐克丽 王斌科 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 1991年第2期8-13,共6页
该文运用航片和野外调查资料,对黄土丘陵沟壑区坡面浅沟侵蚀发育的特征值进行了研究。结果表明,发生浅沟侵蚀的临界坡度约为18°,临界坡长为40m 左右,临界汇水面积约为650m^2。且临界坡长、浅沟分布间距和临界汇水面积与坡面平均坡... 该文运用航片和野外调查资料,对黄土丘陵沟壑区坡面浅沟侵蚀发育的特征值进行了研究。结果表明,发生浅沟侵蚀的临界坡度约为18°,临界坡长为40m 左右,临界汇水面积约为650m^2。且临界坡长、浅沟分布间距和临界汇水面积与坡面平均坡度呈二次曲线关系。曲线的变特征表明,临界坡长、平均间距和临界汇水面积的最小值所对应的坡度都是26°左右。从而得出,26°左右的坡面最有利于浅沟侵蚀的发生。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 丘陵沟壑 黄土高原
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坡面水蚀预报模型研究 被引量:41
17
作者 江忠善 郑粉莉 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期66-69,共4页
基于对我国坡面水蚀预报模型研究成果的述评和考虑坡面土壤侵蚀特征,提出了我国坡面水蚀预报模型的基本形式,给出了模型中各参数,如降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀因子的计算公式,并对土壤可蚀性、作物和水保措施等因子的提取方法进... 基于对我国坡面水蚀预报模型研究成果的述评和考虑坡面土壤侵蚀特征,提出了我国坡面水蚀预报模型的基本形式,给出了模型中各参数,如降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀因子的计算公式,并对土壤可蚀性、作物和水保措施等因子的提取方法进行了讨论。 展开更多
关键词 水蚀 预报模型 模型参数计算
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黄土区不同土地利用方式坡面土壤含水率的空间变异性研究 被引量:54
18
作者 王云强 张兴昌 +1 位作者 从伟 魏清才 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期65-71,共7页
为掌握不同土地利用方式下坡面土壤含水率的空间分布特征及其变异规律,利用经典统计学方法对黄土高原水蚀风蚀交错带草地和农地坡面土壤含水率的空间变异性进行了对比研究。结果表明:草地和农地的土壤含水率均值在同一土层深度下差异极... 为掌握不同土地利用方式下坡面土壤含水率的空间分布特征及其变异规律,利用经典统计学方法对黄土高原水蚀风蚀交错带草地和农地坡面土壤含水率的空间变异性进行了对比研究。结果表明:草地和农地的土壤含水率均值在同一土层深度下差异极显著,但二者在垂直方向、坡长方向的变异程度均为中等变异程度;草地和农地坡面土壤含水率的垂直变化特征不同,前者为降低型,后者在100 cm以上为波动型,以下为稳定型;草地和农地坡面土壤含水率均随坡长的增加呈波浪式变化规律,整体上有增加趋势;将坡面划分为5个坡长或将土层划分为4层以后,草地和农地坡面土壤含水率沿垂直方向、坡长方向的总体变化趋势均没有改变,但由于尺度的扩展获得了一些较大尺度上的水分信息。 展开更多
关键词 土地利用 土壤含水率 空间变异性
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模拟降雨条件下坡面流水动力学特性研究 被引量:57
19
作者 张宽地 王光谦 +2 位作者 吕宏兴 王占礼 刘俊娥 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期229-235,共7页
为探明降雨条件下沙黄土坡面水流水动力学特性,以流体力学和泥沙运动力学理论为依据,通过5个坡度和5个雨强组合条件下室内模拟降雨试验,系统研究了坡面水流水力参数的变化规律。结果表明,降雨条件下坡面薄层水流雷诺数均小于580,处于层... 为探明降雨条件下沙黄土坡面水流水动力学特性,以流体力学和泥沙运动力学理论为依据,通过5个坡度和5个雨强组合条件下室内模拟降雨试验,系统研究了坡面水流水力参数的变化规律。结果表明,降雨条件下坡面薄层水流雷诺数均小于580,处于层流失稳区;水流流型随雨强和坡度的变化而发生转捩,当坡度较缓、雨强较小时,床面形态处于低能态区和过渡区,床面出现沙纹现象,水流宏观上呈缓流,反之,坡度较陡、雨强较大时,床面由沙纹和沙垄向动平床过渡,宏观上多呈急流;并根据薄层水流阻力组成特点,推导出沙黄土坡面薄层水流阻力计算公式。验证结果表明,该式误差较小,可为坡面侵蚀预报模型的构建提供参考。 展开更多
关键词 模拟降雨 薄层水流 水力学特性
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坡面细沟侵蚀过程的水动力学特征试验研究 被引量:48
20
作者 丁文峰 李占斌 丁登山 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期72-75,共4页
通过不同坡度、不同流量的组合放水冲刷试验 ,对坡面细沟侵蚀发生过程中的坡面流水动力学特性进行了研究。结果表明 ,在试验的坡度和流量范围内 ,坡面流的雷诺数变化于 36 2~ 4 2 84之间 ,并且其变化有随冲刷历时和流量的增大而增大的... 通过不同坡度、不同流量的组合放水冲刷试验 ,对坡面细沟侵蚀发生过程中的坡面流水动力学特性进行了研究。结果表明 ,在试验的坡度和流量范围内 ,坡面流的雷诺数变化于 36 2~ 4 2 84之间 ,并且其变化有随冲刷历时和流量的增大而增大的趋势。而坡面流弗劳德数在整个试验过程中均大于 1,属于急流范围。坡面流阻力系数的大小与水流雷诺数有关 ,但其变化趋势受坡度的影响。在坡度较缓时 ,阻力系数随雷诺数的增大而减小 ;在坡度较大时 ,阻力系数随雷诺数的增大而增大。在径流冲刷侵蚀过程中 ,径流流速并非一恒定值 ,而是随冲刷时间的延长和坡面冲刷形态的变化呈现出先减小后稍增大的趋势。 展开更多
关键词 细沟 径流侵蚀 水动力学特征 土壤侵蚀
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