全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...
-  2011 

人工模拟降雨下细沟与细沟间流速的沿程分布

DOI: 10.11821/yj2011090010

Keywords: 流速,细沟,细沟间,坡长

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

摘要: 径流流速不仅是坡面径流的重要水动力学特性,而且是计算其他水力特性及侵蚀产沙的重要参数,本文目的在于研究坡面细沟流和细沟间薄层水流流速沿坡面的变化过程,比较细沟和细沟间径流流速的差别。实验选取1 m、2.5 m、4 m、5.5 m、7 m、8.5 m和10 m共7个坡长的小区(均为5°),装填粉壤土,采用历时2 h、总雨量121 mm的变雨强人工模拟降雨,在固定的降雨时段用染色法测量不同坡段细沟和细沟间的径流流速,每个坡长进行干、湿运行降雨各1场,两者间隔24 h。结果表明:(1)在各坡长上,细沟间薄层水流流速小于相应坡段细沟内的径流速度,细沟间流速变化于0.03~0.1 m/s,而细沟内流速的变化范围为0.15~0.45 m/s,整个坡面平均细沟流速是细沟间流速的2~4倍。(2)细沟和细沟间流速是距坡顶距离L的幂函数,对于细沟流速,L的指数为0.409~0.420,对于细沟间流速,L的指数为0.175~0.218。(3)平均来说,各坡长细沟流速为湿运行大于干运行,且随着距坡顶距离增加,湿运行细沟流速增加较快;而细沟间流速正好相反。本文揭示了细沟和细沟间流速沿坡面变化的基本特征及其差异,有助于深入认识细沟、细沟间侵蚀机理的差异

References

[1]  李勉, 姚文艺, 陈江南, 等.草被覆盖对坡面流流速影响的人工模拟试验研究.农业工程学报, 2005, 21 (12): 43~47.
[2]  范昊明, 王铁良, 周丽丽, 等.不同坡形坡面径流流速时空分异特征研究.水土保持学报, 2007, 21 (6): 35~38.
[3]  Wischmeier W H, Smith D D.Predicting Rainfall Erosion Losses-A Guide to Conservation Planning. USDA, Agriculture Handbook No 537. Washington DC, USA: USDA, 1978.4.
[4]  Morgan R P C.Soil Erosion and Conservation.Malden, MA, USA: Blackwell Publishing, 2006.11.
[5]  张科利, 秋吉康弘, 张兴奇.坡面径流冲刷及泥沙输移特征的试验研究.地理研究, 1998, 17 (2): 163~170.
[6]  雷廷武, Nearing M A. 侵蚀细沟水力学特性及细沟侵蚀与形态特征的试验研究. 水利学报, 2000, 31(11): 49~54.
[7]  夏卫生, 雷廷武, 赵军.坡面侵蚀动力学及其相关参数的探讨.中国水土保持科学, 2003, 1 (4): 16~19.
[8]  胡世雄, 靳长兴. 坡面流与坡面侵蚀动力过程研究的最新进展.地理研究, 1998, 17 (3): 326~335.
[9]  张光辉. 土壤水蚀预报模型研究进展. 地理研究, 2001, 20 (3): 274~281.
[10]  Foster G R, Huggins L F, Meyer L D. A laboratory study of rill hydraulics: I. Velocity relationships.Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 1984, 27 (3): 790~796.
[11]  Guy B T, Dickinson W T, Rudra R P. The roles of rainfall and runoff in the sediment transport capacity of interrill flow. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 1987, 30 (5): 1378~1387.
[12]  江忠善, 宋经文. 坡面流速的试验研究. 西北水土保持研究所集刊, 1988, (7): 46~52.
[13]  张科利, 唐克丽.黄土坡面细沟侵蚀能力的水动力学试验研究.土壤学报, 2000, 37 (1): 9~15.
[14]  Govers G.Relations between discharge, velocity, and flow area for rill eroding loss, non-layered material.Earth Surface Processes and Landforms, 1992, 17:515~528.
[15]  Nearing M A, Simanton J R, Nortion L D, et al.Soil erosion by surface water flow on a stony, semiarid hillslope. Earth Surface Processes and Landforms, 1999, 24: 677~686.
[16]  张光辉, 卫海燕, 刘宝元. 坡面流水动力学特性研究.水土保持学报, 2001, 15 (1): 58~61.
[17]  张光辉. 坡面薄层流水动力学特性的实验研究.水科学进展, 2002, 13 (2): 159~165.
[18]  陈国祥, 姚文艺. 坡面流水力学.河海科技进展, 1992, 12 (2): 7~13.
[19]  李凤英, 李琳, 何小武.坡面流水力学参数的估算.江西农业大学学报, 2006, 28 (3): 477~480.
[20]  李鹏, 李占斌, 郑良勇.黄土坡面径流侵蚀产沙动力过程模拟与研究.水科学进展, 2006, 17 (4): 444~449.
[21]  Chaplot V, Bissonnais Y L.Field measurement of interrill erosion under different slopes and plot sizes.Earth Surface Processes and Landforms, 2000, 25: 145~153.
[22]  丁文峰, 李占斌, 鲁克新.黄土坡面细沟侵蚀发生的临界条件.山地学报, 2001, 19 (6): 551~555.
[23]  夏卫生, 雷廷武, 刘春平, 等.降雨条件下坡面薄层水流速度特征.水利学报, 2004, (11): 119~123.
[24]  郑粉莉, 唐克丽, 周佩华. 坡耕地细沟侵蚀的发生、发展和防治途径的探讨. 水土保持学报, 1987, 1 (1): 36~44.
[25]  夏卫生, 刘贤赵. 土壤侵蚀中细沟流的初步分析. 水土保持通报, 2002, 22 (2): 13~15.
[26]  夏卫生, 雷廷武, 张晴雯, 等. 冲刷条件下坡面水流速度与产沙关系研究. 土壤学报, 2004, 41 (6): 876~880.
[27]  Giménez R, Planchon O, Silvera N, et al. Longitudinal velocity patterns and bed morphology interaction in a rill. Earth Surface Processes and Landforms, 2004, 29: 105~114.
[28]  Schiettecatte W, Verbist K, Gabriels D. Assessment of detachment and sediment transport capacity of runoff by field experiments on a silt loam soil. Earth Surface Processes and Landforms, 2008, 33: 1302~1314.
[29]  Abrahams A D, Li G. Rill hydraulics on a semiarid hillslope, Southern Arizona. Earth Surface Processes and Landforms, 1996, 21: 35~47.

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133