北江紅壤河岸坡面侵蝕水動力特征
本文選題:紅壤 + 河岸坡面。 參考:《中國水土保持科學》2017年05期
【摘要】:受自然和人為干擾的交互影響,北江河岸帶水土保持功能退化嚴重。本研究基于野外原位模擬徑流沖刷試驗,分析不同坡度(7°、9°、11°和15°)和放水強度(15、12和9 L/min)條件下紅壤河岸坡面侵蝕水動力學參數變化特征及其與侵蝕產沙的關系。結果表明:1)平均流速隨放水量增加而增加,在相同放水量下與坡度呈極顯著線性正相關關系(P0.01);雷諾數隨著放水時間增加總體上呈增大趨勢,但增幅較小,坡度對雷諾數的影響較復雜,無明顯規(guī)律;弗勞德數隨放水歷時增加呈先減小后趨于穩(wěn)定,各處理的平均弗勞德數均1,說明坡面流均處于急流狀態(tài),且與坡度呈線性極顯著正相關關系(P0.01);阻力系數隨著放水時間增加總體呈增大趨勢,且隨坡度增加呈先增大后減小的趨勢,說明阻力系數與坡度可能存在非線性關系。2)徑流系數隨放水歷時增加呈先增大后趨于平穩(wěn)趨勢,相同放水量下隨坡度增大而增大,同時坡度之間存在顯著的冪函數關系(P0.05);侵蝕產沙量隨著放水歷時的增加呈先減小后穩(wěn)定的趨勢,且隨坡度的增大而增大,二者之間存在顯著的線性關系(P0.05)。3)侵蝕產沙量隨水流剪切力和水流功率的增大而增大,且與二者之間均存在線性顯著正相關關系(P0.01)。鑒于河岸帶作為阻滯坡地泥沙進入河流的最后一道屏障,本研究的結果可為紅壤河岸帶坡面水土保持提供科學依據。
[Abstract]:Affected by the interaction of nature and human, the soil and water conservation function of Beijiang riparian zone is degraded seriously. Based on in situ simulated runoff scour experiments in the field, the characteristics of hydrodynamic parameters of erosion and sediment yield of red soil riverside slope under different slope (7 擄~ 9 擄~ (11 擄) and 15 擄) and water discharge intensity (15 ~ (12) and 9 L / min) were analyzed. The results showed that the average velocity of flow increased with the increase of water discharge, and showed a very significant linear positive correlation with the slope at the same discharge rate (P0.01), and the Reynolds number showed an increasing trend with the increase of the discharge time, but the increase was relatively small. The influence of slope on Reynolds number is more complex and has no obvious regularity, Froude number decreases first and then tends to be stable with the increase of discharge duration, the average Froude number of each treatment is 1, which indicates that the flow on the slope is in the state of jet flow. The coefficient of resistance increased with the increase of water release time, and increased first and then decreased with the increase of slope. 2) the runoff coefficient increases first and then tends to steady with the increase of discharge duration, and increases with the increase of slope at the same discharge rate. At the same time, there was a significant power function relationship between the slope (P0.05), the erosion sediment yield decreased first and then stabilized with the increase of discharge duration, and increased with the increase of slope. There was a significant linear relationship between them (P0.05). The amount of erosion sediment yield increased with the increase of water flow shear stress and flow power, and there was a significant linear positive correlation between them (P0.01). In view of the fact that riparian zone acts as the last barrier to prevent sediment from entering the river, the results of this study can provide scientific basis for soil and water conservation on the slope of red soil riparian zone.
【作者單位】: 黃河中下游數字地理技術教育部重點實驗室河南大學環(huán)境與規(guī)劃學院;
【基金】:國家自然科學基金“華南紅壤區(qū)河岸植被緩沖帶景觀格局對土壤侵蝕過程的調控機理研究”(41301197) 河南省高等學校重點科研項目“耦合植被格局與泥沙傳輸過程的河岸緩沖帶水土保持功能調控技術”(18A170004) 河南省高?萍紕(chuàng)新團隊支持計劃“農業(yè)資源開發(fā)與可持續(xù)利用”(16IRTSTHN012)
【分類號】:S157.1
【參考文獻】
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本文編號:2106694
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