黃土坡面發育平穩的細溝流水動力學特性

作者：王龍生,蔡強國,蔡崇法,孫莉英

摘要：由于天然降雨存在間歇性,常會出現前期降雨已經發育成型的細溝又經歷了二次降雨的情況,但目前對這一條件下細溝流水動力學特性的研究還很少。本文采用室內人工模擬降雨的方法,通過間隔24 h兩場不同雨強的降雨,研究黃土坡面經過第一場降雨形成比較穩定的細溝之后,在第二場較小雨強降雨過程中,細溝發育平穩時的流水動力學特性。研究結果表明:1細溝流速大小受坡長影響并不顯著,相同坡度下不同坡長的細溝流平均流速差別不大;細溝流速受細溝形態影響較大,25°坡面比20°坡面細溝密度大,流速相對較小;2剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷諾數與水流剪切力呈顯著正相關關系,弗洛德數與水流剪切力則呈顯著負相關關系;3隨著距坡頂距離的增加,阻力系數呈增大趨勢;第二次降雨強度相同,坡度大的坡面上阻力系數也較大,可見阻力系數與徑流量和坡度的關系十分緊密;阻力系數與雷諾數之間呈顯著正相關關系,雷諾數的增加意味著平均流速增大,水流強度增大導致細溝形態更為復雜,水流受到的阻力增大;雖然雷諾數增加同時也意味著水流深度增大,但從試驗結果可見,陡坡條件下阻力系數受流速的影響較大。

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所陸地水循環與地表過程重點實驗室 華中農業大學資源與環境學院 中國科學院教育部水土保持與生態環境研究中心黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室

關鍵詞：黃土坡面細溝侵蝕發育平穩水動力學特性loess sloperill erosionstable growthhydrodynamic characteristics

分類號： S157.1[農業科學—土壤學][農業科學—農業基礎科學]