發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 19:03

【摘要】：崩積體為崩崗的重要組成部分,礫石含量高,屬于典型土石混合物,但目前關(guān)于崩崗?fù)潦旌媳婪e物侵蝕機(jī)理尚未清楚,成為崩崗崩積體侵蝕研究的又一關(guān)鍵問題。本研究以福建省安溪縣的崩崗?fù)潦旌媳婪e物為研究對(duì)象,通過室內(nèi)模擬沖刷試驗(yàn),在不同礫石含量(0%、20%、40%、60%)、流量(2 L·min-1、4 L·min-1、8 L·min-1、16L·min-1)及坡度(10°、20°、30°、40°)三因素組合條件下,探究土石混合崩積物坡面細(xì)溝的產(chǎn)沙特征、侵蝕泥沙顆粒特性以及侵蝕的水動(dòng)力學(xué)機(jī)理。研究結(jié)論如下：(1)各流量下30°坡面細(xì)溝產(chǎn)沙過程均呈“先增大后減小再趨于穩(wěn)定”的趨勢(shì)。產(chǎn)沙量隨流量和坡度的增大均大體呈上升的趨勢(shì),而含沙量隨流量的增大大體呈緩慢下降趨勢(shì),隨坡度的增大大體呈上升趨勢(shì)；在2 L·min-1和4 L·min-1條件下,產(chǎn)沙量及含沙量隨著礫石含量的增大呈先減小后增大的趨勢(shì),存在臨界礫石含量(20-40%之間)；在8 L·min-1和16 L·min-1條件下,產(chǎn)沙量及含沙量隨著礫石含量的增大而增大。礫石含量、流量和坡度可以用來很好地預(yù)測(cè)土石混合崩積物的產(chǎn)沙率和含沙量。(2)各條件下侵蝕泥沙顆粒中粗砂粒和細(xì)粉粒的含量較高。在沖刷后期,侵蝕泥沙粒徑分布與供試土壤趨于一致,即出現(xiàn)整體侵蝕。侵蝕泥沙顆粒粒徑分布情況尤其是富集率大小可用來表征坡面土壤的侵蝕強(qiáng)弱。在全土下,試驗(yàn)坡面隨沖刷時(shí)間延長(zhǎng)呈整體侵蝕的規(guī)律,當(dāng)?shù)[石加入后,這種規(guī)律逐漸被打破,當(dāng)含石量達(dá)60%時(shí),侵蝕泥沙不再被整體搬運(yùn)。各流量及坡度下泥沙顆粒的MWD均隨著礫石含量的增大而增大,說明礫石的存在使侵蝕泥沙顆粒變粗。平均重量直徑均隨含石量、流量及坡度的改變而改變,各粒徑范圍的顆粒運(yùn)移具有選擇性。(3)各條件下隨著沖刷歷時(shí)的推延流速呈減小的趨勢(shì),雷諾數(shù)先增大再減小,弗羅德數(shù)先減小后趨于平緩,阻力系數(shù)波動(dòng)性增大。大多情況下試驗(yàn)坡面細(xì)溝水流流態(tài)屬紊流,流型屬急流。各條件下隨著沖刷歷時(shí)的推延水流剪切力和水流功率均呈先增大后減小趨勢(shì),單位水流功率呈減小趨勢(shì)�？衫玫[石含量、流量及坡度來很好地預(yù)測(cè)各水動(dòng)力學(xué)參數(shù)(流速、雷諾數(shù)、弗羅德數(shù)、阻力系數(shù)、水流剪切力、水流功率、單位水流功率)。雷諾數(shù)、阻力系數(shù)、水流剪切力及水流功率可作為土石混合崩積物侵蝕輸沙的首選水動(dòng)力學(xué)因素。隨著礫石含量的增大,水流剪切力、水流功率及單位水流功率的可蝕性參數(shù)均呈上升趨勢(shì),臨界水流剪切力和臨界單位水流功率呈下降趨勢(shì),臨界水流功率無明顯規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S157.1
【圖文】：

圖２－２試驗(yàn)沖刷±槽裝置圖逡逑．４試驗(yàn)過程逡逑沖刷試驗(yàn)于２０１５年５￣１２月在福建農(nóng)林大學(xué)金山水王保持科教園人工室內(nèi)模擬大廳前在鋼槽內(nèi)壁粘一層試驗(yàn)用±，Ｗ增加其粗糖度，使其填王后盡可能接近自然狀態(tài)：

圖３－１邋３０°下產(chǎn)巧率隨沖刷歷時(shí)的變化過程逡逑３N２含沙量變化過程逡逑各條件下坡面細(xì)溝含沙量隨沖刷歷時(shí)的變化過程如圖３－２。由圖可知，含沙量的變化過程逡逑與產(chǎn)沙率的變化過程相似，均呈現(xiàn)＂先增大后減小再趨于穩(wěn)定＂的變化趨勢(shì)。從圖３－２還可看逡逑出，隨著流量的增大四條含沙量曲線波動(dòng)范圍減小，達(dá)到峰值的時(shí)間縮短，即流量從２邋Ｌｍｉｎ’ｉ逡逑遞增至１６邋Ｌ．ｍｉｎ－］四條曲線達(dá)到峰值的時(shí)間分別為９０－２４０邋Ｓ、９０－１２０邋Ｓ、６０－１２０邋Ｓ、６０ｓ，送主要逡逑是因?yàn)樵囼?yàn)流量越大，重力勢(shì)能越大，水流沖蝕能力也就越強(qiáng)，侵蝕過程提前進(jìn)入輸沙限制狀逡逑況，因此含沙量達(dá)到峰值的時(shí)間也提前。此外，含沙量隨沖刷歷時(shí)的變化過程同產(chǎn)沙過程相似，逡逑在各流量下隨著爍石含量的增大，含沙量變化過程的波動(dòng)性呈X棿蟮那魘啤ｅ義希保靛義

本文編號(hào)：2746922