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生态浮床根系密度及过流流量对矩形明渠水力特性的影响
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作者 马超 霍一迪 +1 位作者 王家璇 张付成 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期67-71,共5页
针对河道中生态浮床对水力特性的影响不明确、不利于河道行洪排涝等问题,研究了生态浮床对矩形明渠水力特性的影响。首先,基于ANSYS-fluent软件,利用多孔介质概化生态浮床,构建了含生态浮床的矩形明渠三维水动力数值模拟模型;然后,用水... 针对河道中生态浮床对水力特性的影响不明确、不利于河道行洪排涝等问题,研究了生态浮床对矩形明渠水力特性的影响。首先,基于ANSYS-fluent软件,利用多孔介质概化生态浮床,构建了含生态浮床的矩形明渠三维水动力数值模拟模型;然后,用水槽试验验证了该模型的可行性,在此基础上探索了生态浮床根系密度、过流流量对矩形明渠水流水动力特征及其变化规律的影响。结果表明,生态浮床段的流速在垂线上呈“S”型三区分布,且根系密度及过流流量的增大使流速的三区分布更显著;紊动能和雷诺应力与生态浮床根系密度和过流流量成正比,可见生态浮床根系密度和过流流量对明渠水力特性影响较大。 展开更多
关键词 生态浮床 根系密度 过流流量 数值模拟 流速分布 紊动能 雷诺应力
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植被组合方式对坡面流水动力特性的影响
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作者 朱艳 王平 +1 位作者 马岚 胡杰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期74-85,共12页
[目的]明晰坡面流水动力特性响应不同植被组合方式的趋势特征以及不同植被组合覆盖坡面的阻力构成,以期探究植被组合对坡面流的调控机制,为合理布设坡面蓄水保土工程提供参考依据。[方法]通过室内水槽试验,在不同植被组合方式(单一灌木... [目的]明晰坡面流水动力特性响应不同植被组合方式的趋势特征以及不同植被组合覆盖坡面的阻力构成,以期探究植被组合对坡面流的调控机制,为合理布设坡面蓄水保土工程提供参考依据。[方法]通过室内水槽试验,在不同植被组合方式(单一灌木、单一草被、灌草单行交替、灌草块状交替),3个坡度(1°,5°,9°),5种流量(20,30,40,60,80 L/min)条件下分析坡面流水动力参数对植被组合的响应规律、水流阻力变化规律和阻力构成。[结果]不同植被组合对坡面水深、平均流速、流型和阻力系数均有显著影响(p<0.05)。植被存在时水深壅高了1.07~4.17倍,缓流效率为2.35%~64.7%。各试验条件下水流集中分布在过渡流区,不同植被组合覆盖坡面紊动强度表现为灌草组合>单一植被>裸坡。植被覆盖下的坡面阻力系数明显增加,约为裸坡的1.25~25.45倍,阻水缓流能力表现为单一灌木组>灌草交错组>单一草被组>裸坡。坡面阻力受植被组合方式和茎秆影响(p<0.05),单一植被覆盖坡面阻力主要由颗粒阻力和植被阻力构成;灌草交错覆盖坡面阻力不是各阻力简单线性叠加的结果,坡面上各粗糙元间互相干扰会产生附加阻力,且附加阻力随坡度增加出现削弱水流阻力现象,但相同坡度条件下随流量增大呈增强水流阻力趋势。[结论]单一灌木组的阻水缓流效果最好,灌草交错组的效果相似。 展开更多
关键词 坡面流 植被组合 阻力系数 阻力构成
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径流对缓坡饱和土壤溶质影响的实验研究
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作者 周聪颖 张与馨 《节水灌溉》 北大核心 2024年第4期86-90,共5页
降雨条件下,土壤溶质随径流的产生发生迁移。利用室内实验,研究缓坡饱和土壤溶质流失的时间规律、溶质浓度在垂直入渗和坡面径流两个方向上的变化规律。结果表明:在径流过程中,溶质流失速度变小,流失量减少并趋于稳定,幂函数比指数更适... 降雨条件下,土壤溶质随径流的产生发生迁移。利用室内实验,研究缓坡饱和土壤溶质流失的时间规律、溶质浓度在垂直入渗和坡面径流两个方向上的变化规律。结果表明:在径流过程中,溶质流失速度变小,流失量减少并趋于稳定,幂函数比指数更适合描述这类变化;垂直方向上,土壤溶质向下层渗透扩散受深度的影响,随深度的增加溶质浓度先增后减并趋于稳定,此规律适合用对数描述;在坡面表层,土壤溶质随径流的迁移规律清晰,土壤溶质浓度远处高于近处,多阶多项式模型更适合描述浓度变化;随土层深度增加,溶质浓度变化有明显分界线,在分界线及以下溶质浓度变化规律性较差,总体呈降低趋势。 展开更多
关键词 径流 土壤溶质 流失模型 垂直入渗
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粗糙床面坡面流流场及紊动特性试验研究
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作者 季铭昱 程年生 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期41-47,共7页
应用粒子图像测速技术对水深为5~8 mm的粗糙床面坡面流流场进行了详细观测,对试验资料进行了时间-空间双平均处理,结果表明:在低淹没度的床面糙率影响下,坡面流流速分布基本符合对数-尾流规律,其中卡门常数与普通明渠流一致,但尾流函数... 应用粒子图像测速技术对水深为5~8 mm的粗糙床面坡面流流场进行了详细观测,对试验资料进行了时间-空间双平均处理,结果表明:在低淹没度的床面糙率影响下,坡面流流速分布基本符合对数-尾流规律,其中卡门常数与普通明渠流一致,但尾流函数常数明显偏小;相较于光滑床面,粗糙元增强了水流流向的紊动强度,同时致使紊动强度在水深范围内的分布更趋均匀;水流切应力分布以雷诺切应力为主导,粗糙元引起的形状切应力可以忽略不计;水流的空间波动主要存在于床面附近,但流速的空间波动强度与紊动强度相比普遍偏小。 展开更多
关键词 坡面流 粗糙床面 流速分布 紊动特性 PIV 时间-空间双平均
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基于光滑粒子数值方法的坡面水动力过程模拟研究
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作者 莫诗玙 田丽蓉 顾声龙 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第10期124-136,共13页
【目的】为模拟降雨后在不透水边界层上的坡面流水动力过程,【方法】建立了一种基于浅水方程(SWE)的降雨-径流模型(SWE-SPH-RR)。SWE-SPH-RR模型采用光滑粒子数值方法求解一维浅水方程,该数值方法通过改变流体粒子质量来模拟降雨输入,... 【目的】为模拟降雨后在不透水边界层上的坡面流水动力过程,【方法】建立了一种基于浅水方程(SWE)的降雨-径流模型(SWE-SPH-RR)。SWE-SPH-RR模型采用光滑粒子数值方法求解一维浅水方程,该数值方法通过改变流体粒子质量来模拟降雨输入,采用粒子重构技术实现了无需新的入流粒子来模拟坡面径流过程。利用该模型分别模拟了四个不透水边界层上的降雨-径流案例,分析了不同降雨强度和地形坡度等变量对坡面径流水动力学特性的影响。【结果】结果表明:无论是恒定降雨或非恒定降雨时,模型都能够较好地捕捉坡面上的急流、缓流现象,模拟值与试验值在出口流量或水深等方面具有较好的一致性,平均相对误差均在5%以内。在三种不同坡度组合的地形上施加降雨时,陡坡上产生的径流动量较大,与缓坡上的径流相遇时会在流量图中出现凸起现象,这与试验得到的结果趋势基本一致,说明该模型对于复杂地形和混合流态同样适用,能够准确建模并表现出良好的性能。对于出口流量结果中出现了少数的数值振荡问题,可能需要调整人工粘性项的参数,或是使用其他出流边界,以抑制振荡波的发生。【结论】该模型框架简单,计算结果合理准确,能够较好地模拟不同地形和降雨模式下的坡面流过程,具有一定的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 降雨 数值模拟 坡面水动力过程 光滑粒子数值方法(SPH) 浅水方程(SWE) 变质量粒子 粒子重构技术
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柔性植被叶片近地表覆盖对坡面流水力学特性的影响
6
作者 蔡泽康 王健 +3 位作者 陈俞池 王晨沣 广彗冰 李锋 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期133-142,153,共11页
坡面柔性植被对坡面流水力学特性有着显著影响,进而对坡面侵蚀起着重要作用。以往的研究主要集中在完整柔性植被上,包括茎杆和叶片。为进一步探明近地表柔性植被叶片对水力学特性的影响,采用模拟坡面冲刷试验,研究了3种流量(0.5、1.0和1... 坡面柔性植被对坡面流水力学特性有着显著影响,进而对坡面侵蚀起着重要作用。以往的研究主要集中在完整柔性植被上,包括茎杆和叶片。为进一步探明近地表柔性植被叶片对水力学特性的影响,采用模拟坡面冲刷试验,研究了3种流量(0.5、1.0和1.5 L/min)、5种坡度(2°、4°、8°、12°和16°)、5种覆盖度以及2种覆盖类型下坡面径流的水动力学特征,以期揭示柔性植被叶片近地表覆盖对坡面土壤侵蚀特征的影响。结果表明:平均流速随柔性植被叶片覆盖度的增加而下降,流量与坡度的增加可减缓平均流速的下降趋势;雷诺数Re与佛汝德数Fr随柔性植被叶片覆盖度的增加而降低,佛汝德数Fr下降趋势明显,雷诺数Re下降趋势平缓。柔性植被叶片覆盖度和坡度对流态的影响相互制约;阻力系数随植被叶片覆盖度的增加呈增加趋势,覆盖物起到增阻作用;坡度变化引起阻力系数先降低后增加再降低的趋势,相同条件下横向不同覆盖度覆盖物的形态阻力在总阻力中占比更大。研究结果可为黄土高原坡面侵蚀及生态环境治理提供理论依据。 展开更多
关键词 柔性植被叶片 坡面流 水力学特性 阻力机制 流态 土壤侵蚀
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DEPTH PREDICTION OF RAIN WATER ON ROAD SURFACE BASED ON ARTIFICIAL NEURAL NETWORK 被引量:3
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作者 季天剑 安景峰 +1 位作者 何申明 李春雷 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2006年第2期115-119,共5页
A model based on the non-linear artificial neural network (ANN) is established to predict the thickness of the water film on road surfaces. The weight and the threshold can be determined by training test data, and t... A model based on the non-linear artificial neural network (ANN) is established to predict the thickness of the water film on road surfaces. The weight and the threshold can be determined by training test data, and the water film thickness on the road surface can be accurately predicted by the empirical verification based on sample data. Results show that the proposed ANN model is feasible to predict the water film thickness of the road surface. 展开更多
关键词 overland flow gradation of asphalt mixture artificial neural network depth of rain water on road surface
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植被条件下坡面薄层水流动力学特性试验研究 被引量:23
8
作者 闫旭峰 周苏芬 +2 位作者 黄尔 刘兴年 王协康 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期26-30,共5页
基于系列坡面流试验,研究了植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:相同流量与坡度条件下,由于柔韧植被的阻水作用,光面条件下的流速远大于柔韧植被作用的流速,随着植被刚度及密度的增加,坡面流流速、弗劳德数呈现递减趋势。由于... 基于系列坡面流试验,研究了植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:相同流量与坡度条件下,由于柔韧植被的阻水作用,光面条件下的流速远大于柔韧植被作用的流速,随着植被刚度及密度的增加,坡面流流速、弗劳德数呈现递减趋势。由于植被阻水及水流混掺效应,Darcy-Weisbath阻力系数基本随雷诺数增大而增大,而一般研究认为阻力系数随雷诺数的增大而减小,由此表明,坡面阻力系数与雷诺数并不存在单调的递增或递减关系,而与坡面糙度单元组成存在较强的依赖关系。 展开更多
关键词 坡面流 柔韧植被 水动力特性 阻力系数
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植被影响下坡面流阻力变化特征研究 被引量:31
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作者 肖培青 姚文艺 +1 位作者 李莉 杨春霞 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2013年第3期1-5,共5页
坡面流阻力是反映坡面流水力学特性的重要特征值。利用人工模拟降雨试验,定量研究了在45、87和127mm/h降雨强度下,20°陡坡面裸地、草地和灌木地的坡面流阻力变化特征。结果表明,由于植被覆盖措施的阻滞作用,相对于裸地坡面,草地和... 坡面流阻力是反映坡面流水力学特性的重要特征值。利用人工模拟降雨试验,定量研究了在45、87和127mm/h降雨强度下,20°陡坡面裸地、草地和灌木地的坡面流阻力变化特征。结果表明,由于植被覆盖措施的阻滞作用,相对于裸地坡面,草地和灌木地坡面径流阻力系数明显增大。草地和灌木坡面阻力系数分别是裸地坡面的5.58~7.45倍和5.61~6.26倍。不同被覆条件下坡面平均阻力系数与降雨强度关系密切,随降雨强度的增大呈减小趋势。同时,坡面流阻力系数受到降雨强度和下垫面条件发育形态的共同影响。建立了不同被覆坡面的复合非线性阻力系数计算公式,变量系数表明草被覆盖度和降雨强度对坡面流阻力大小有着决定性的影响。该研究对于揭示植被调控坡面产流产沙机理,为生态修复工程建设提供科学依据具有一定的科学意义。 展开更多
关键词 阻力系数 坡面流 植被 模拟降雨
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坡面柔性植被阻水效应及其局部水头损失特性试验研究 被引量:17
10
作者 王协康 刘同宦 +3 位作者 叶龙 易子靖 黄尔 刘兴年 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期22-27,共6页
基于系列坡面流试验,研究了柔性植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:由于植被阻水及水流混掺效应,不同区域的水流阻力产生机理存在着显著差异,在植被尾部和水跃段区域,局部水头损失系数与单宽流量的关系分别表现二次曲线特征... 基于系列坡面流试验,研究了柔性植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:由于植被阻水及水流混掺效应,不同区域的水流阻力产生机理存在着显著差异,在植被尾部和水跃段区域,局部水头损失系数与单宽流量的关系分别表现二次曲线特征及指数衰减趋势。此外,基于本试验的植被条件排列方式,以染色法测试坡面流表面流速,得出坡面流平均流速的修正系数约为α=0.23±0.02。 展开更多
关键词 坡面流 柔性植被 水流阻力 局部水头损失
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渗透坡面林地地表径流运动的有效糙率研究 被引量:23
11
作者 张志强 王礼先 +2 位作者 余新晓 李亚光 E.Klaghofer 《林业科学》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期22-27,共6页
在流域水文学研究与应用领域中 ,坡面水流占有十分重要的地位 ,但如何获取坡面水流的有效糙率是至关重要的一步。本文针对林地地表径流运动的形成过程和运动特点 ,建立了林地渗透坡面地表径流运动基本方程 ,通过讨论土壤水分运动和地表... 在流域水文学研究与应用领域中 ,坡面水流占有十分重要的地位 ,但如何获取坡面水流的有效糙率是至关重要的一步。本文针对林地地表径流运动的形成过程和运动特点 ,建立了林地渗透坡面地表径流运动基本方程 ,通过讨论土壤水分运动和地表径流运动参数 ,将土壤水分运动简化为一维Smith Parlange模型 ,地表径流简化为运动波模型 ,采用一步Lax Wendroff有限差分格式进行数值模拟 ,以最小离差平方和为目标函数 ,通过叠代计算获取林地地表径流的有效糙率。根据人工模拟降雨地表径流过程实测资料计算了油松林、刺槐林、蒙古栎林 3种林分的有效糙率 ,计算结果表明 ,2 2a生刺槐林地的最大 ,在 0 1 93 1~ 0 2 1 3 1之间 ;其次为 3 0a生蒙古栎林地 ,为 0 1 70 1 ;2 0a生油松林地为 0 1 42 3。从参数寻优的结果来看 ,m值在2 76~ 3 0 90之间 ,接近层流时的m =3。为检验模型和参数的可靠性 ,用计算获得的林地坡面径流过程线与实测径流过程线进行了比较 ,结果表明采用此模型和数值模拟方法可以很好地模拟渗透坡面林地地表径流运动。 展开更多
关键词 渗透坡面 坡面流 数值模拟 有效糙率 林地
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土壤侵蚀过程中坡面流水力学特性及侵蚀动力研究评述 被引量:21
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作者 张永东 吴淑芳 +1 位作者 冯浩 原立峰 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期26-33,共8页
土壤侵蚀动力过程是水流和土壤两者相互作用的复杂物理过程,而含沙水流是土壤侵蚀的主要动力,深入理解坡面流水力学特征及侵蚀动力是研究土壤侵蚀动力学规律的基础。本文从坡面流水力学特性及侵蚀动力,包括:流速、水深、流态、阻力规律... 土壤侵蚀动力过程是水流和土壤两者相互作用的复杂物理过程,而含沙水流是土壤侵蚀的主要动力,深入理解坡面流水力学特征及侵蚀动力是研究土壤侵蚀动力学规律的基础。本文从坡面流水力学特性及侵蚀动力,包括:流速、水深、流态、阻力规律以及坡面流的切应力、冲刷动力、运动能量等多方面对国内外关于土壤侵蚀动力过程研究进行了系统深入的评述,并探讨了研究中存在的问题,重点指出:坡面流作为三维、非恒定非均匀沿程变量流,流动形态千变万化,坡面状况较为复杂,其均匀流理论远不能真实反应自然界复杂地表状况下的水流水力学特性及其变化规律。开展复杂地表的水流运动过程、水力学参数变化规律及坡面侵蚀水动力过程研究是今后土壤侵蚀水动力学研究的重要方向,这对于深入了解土壤侵蚀水动力过程的内在机制、构建物理侵蚀模型具有重要的研究意义。 展开更多
关键词 坡面流 土壤侵蚀 水力学特性 侵蚀动力
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不同雨强下土壤大孔隙对坡面流水动力学参数的影响 被引量:13
13
作者 张小娜 冯杰 +1 位作者 张超 高玉芳 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期264-269,共6页
以室内试验槽为平台,利用人工模拟降雨试验,定量分析了坡度为5°时,在30mm/h,60mm/h和120mm/h降雨强度下,有大孔隙试验槽和无大孔隙试验槽坡面流的水动力学参数的异同点.结果表明,各场次降雨的两坡面流的流态均为层流,除降雨强度为3... 以室内试验槽为平台,利用人工模拟降雨试验,定量分析了坡度为5°时,在30mm/h,60mm/h和120mm/h降雨强度下,有大孔隙试验槽和无大孔隙试验槽坡面流的水动力学参数的异同点.结果表明,各场次降雨的两坡面流的流态均为层流,除降雨强度为30mm/h时,无大孔隙坡面的坡面流为急流外,其他场次的水流均为缓流;在同一降雨强度下,相对于无大孔隙坡面,有大孔隙坡面的坡面流流速、单宽流量、弗劳德数和雷诺数较小,径流深、径流切应力、水流运动阻力以及坡面糙率较大;随着降雨强度的增大,两坡面的径流深和单宽流量增加,坡面流流速、径流切应力和雷诺数均增大,阻力系数和曼宁糙率均呈现先增大后减小的趋势,弗劳德数则呈现先减小后增大的趋势. 展开更多
关键词 降雨强度 土壤大孔隙 坡面流 水动力学参数
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基于地貌瞬时单位线的缺资料小流域水文预报 被引量:14
14
作者 邹霞 宋星原 +2 位作者 袁迪 刘佳明 张素琼 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第1期11-14,共4页
为使水文预报结果具有更高的精度,在地貌瞬时单位线通用公式的基础上,将面雨量的不均匀性反映到面积率上,从而对初始概率作了适当的调整。另外,考虑坡面汇流相对于河道汇流具有一定程度的滞时,将坡地作为特殊的河流引入地貌瞬时单位线,... 为使水文预报结果具有更高的精度,在地貌瞬时单位线通用公式的基础上,将面雨量的不均匀性反映到面积率上,从而对初始概率作了适当的调整。另外,考虑坡面汇流相对于河道汇流具有一定程度的滞时,将坡地作为特殊的河流引入地貌瞬时单位线,保持了地貌瞬时单位线计算结构的一致性。应用结果表明:改进的地貌瞬时单位线的平均误差为6.02%,而未改进的地貌瞬时单位线的误差为14.70%。 展开更多
关键词 坡面汇流 面雨量 缺资料小流域 地貌瞬时单位线 水文预报
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坡面水流流速对贴地植被的响应特性试验研究 被引量:7
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作者 孙一 田勇 +1 位作者 刘晓燕 王协康 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期85-89,共5页
坡面上植被对坡面流流速有着显著影响,进而对坡面的输沙特性起着重要作用,而覆盖度是植被影响坡面粗糙度的一个重要因素。以往研究多集中在植被覆盖度相对较小的范围。为进一步探明植被覆盖度与坡面流流速间的相关关系,基于坡面流系列... 坡面上植被对坡面流流速有着显著影响,进而对坡面的输沙特性起着重要作用,而覆盖度是植被影响坡面粗糙度的一个重要因素。以往研究多集中在植被覆盖度相对较小的范围。为进一步探明植被覆盖度与坡面流流速间的相关关系,基于坡面流系列概化变坡水槽试验,采用人工塑料草模拟贴地植被,设置了在0~80%范围之间的9种不同的贴地植被覆盖度、3种不同的坡度(10°、20°、25°)以及6个不同的流量级(0.286~1.058 L/s)条件下的共计162组清水径流试验,对坡面流流速特性进行了定量研究。试验结果表明:随着贴地植被覆盖度的增大,流速沿坡长由增大变为减小;当覆盖度小于30%时,流速受流量的影响较大;当覆盖度大于30%后,流速受流量的影响较小。将植被覆盖度引入坡面流流速计算公式,采用生长模型中常见的e–x表达形式反映植被对坡面粗糙度的影响,对公式中的k进行修正,应用非线性回归的方法对试验数据进行回归分析,确定参数k、a、b、c分别为10.06、–1.71、0.22、0.4,所得公式的计算效果良好(R^2=0.96)。将公式应用于其他文献中提及的实验室水槽试验条件,所得的计算值与文献中的实测值符合较好(R^2=0.73)。公式对实验室试验具有良好的适应性,而其对野外条件的适用性仍有待于进一步检验。 展开更多
关键词 坡面水流 贴地植被 覆盖度 流速
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山区小流域坡面、沟道床面粗糙度与糙率测量方法探讨 被引量:6
16
作者 罗茂盛 刘兴年 +3 位作者 罗宪 黄尔 周晓泉 曹叔尤 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期57-62,共6页
在山区小流域中,坡面流糙率、沟道和山溪等的糙率由于缺乏天然水流实测资料,无法进行糙率率定,使得山洪爆发后,坡面流、沟道和山溪水流计算难以符合实际。根据分形理论和投影覆盖法的原理,建立了山区河流坡面流、沟道和山溪水流糙率直... 在山区小流域中,坡面流糙率、沟道和山溪等的糙率由于缺乏天然水流实测资料,无法进行糙率率定,使得山洪爆发后,坡面流、沟道和山溪水流计算难以符合实际。根据分形理论和投影覆盖法的原理,建立了山区河流坡面流、沟道和山溪水流糙率直接测量方法。为了验证该方法的有效性,运用三维激光扫描仪,对山区河流河床粗糙度进行了精细测量。根据测量的卵石河床表面粗糙度的数据,建立分维方法与传统方法确定的床面面积之比与扫描间距之间的关系,进而运用本方法确定了该河道的糙率。结果表明,实测结果和实际符合良好。 展开更多
关键词 坡面流 粗糙度 分形 投影覆盖法 糙率测量
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坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响特性 被引量:7
17
作者 孙一 刘晓燕 +2 位作者 田勇 伊晓燕 王协康 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期12-18,共7页
植被恢复是黄土高原产沙大幅减小的重要原因之一。为探究坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响,采用理论分析和野外小区试验相结合的方法,分析了植被覆盖度与坡面输沙率之间的关系。基于Einstein泥沙运动理论,从泥沙运动的角度对坡面泥沙颗... 植被恢复是黄土高原产沙大幅减小的重要原因之一。为探究坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响,采用理论分析和野外小区试验相结合的方法,分析了植被覆盖度与坡面输沙率之间的关系。基于Einstein泥沙运动理论,从泥沙运动的角度对坡面泥沙颗粒的运动过程进行理论分析,建立了坡面相对输沙率与植被覆盖度间的关系式;通过野外径流冲刷试验对该关系式予以验证,试验共设置6个流量级(流量范围在0.14~1.40 L·s^(-1)之间,分别为0.14、0.28、0.56、0.83、1.11、1.40 L·s^(-1))、8个植被覆盖度(0、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%),共48组试验。结果表明:计算值较实测值整体偏大,大流量条件下计算值与实测值吻合较好,小流量条件下计算值与实测值有一定的偏差。综合理论与试验分析可知:植被对输沙能力的影响与植被覆盖度、植被株径和泥沙粒径有关;在相同的坡面地形及植被覆盖度条件下,株径较小的植被比株径较大的植被更有利于减沙;同一种植被,在泥沙粒径较粗的地区减沙效果更为明显,只需达到一个较小的覆盖度,便可以开始发挥有效的减沙效益;在植被覆盖度较低时,发挥有效减沙效果的覆盖度阈值由坡面泥沙粒径和植被株径决定。 展开更多
关键词 黄土高原 植被覆盖度 坡面水流 输沙率 有效减沙阈值
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植物茎秆影响坡面径流水动力学特性研究 被引量:8
18
作者 杨帆 张宽地 +1 位作者 杨明义 王俊杰 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期22-27,共6页
为深入揭示植被覆盖下坡面流阻力的内在规律,在考虑植被段前壅高和段后水深的基础上,系统研究了植被茎秆覆盖度为32.32%时6个坡度和12个流量组合下坡面流的流动特性。结果表明:在植被茎秆覆盖度为32.32%条件下,当坡度小于6°时,坡... 为深入揭示植被覆盖下坡面流阻力的内在规律,在考虑植被段前壅高和段后水深的基础上,系统研究了植被茎秆覆盖度为32.32%时6个坡度和12个流量组合下坡面流的流动特性。结果表明:在植被茎秆覆盖度为32.32%条件下,当坡度小于6°时,坡度对平均流速影响与流量相当,而坡度大于6°时,坡度对流速的影响甚微;试验过程中,壅水区水深与平均水深均随着流量增加而增大,而尾水深则略有波动;植被阻力系数随雷诺数的增加而增大,而随弗汝徳数的增加而减小,这是植被的粘滞阻力和压差阻力相互作用的结果。该成果为进一步研究植被覆盖下坡面流水动力学特性提供理论依据,进而对水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 坡面流 植被茎秆 水动力学特性
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柔性植被与刚性植被覆盖下坡面流阻力特性研究 被引量:9
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作者 钟强 雷孝章 +2 位作者 任海若 邓雯文 曾赟 《中国农村水利水电》 北大核心 2012年第9期51-54,共4页
主要讨论植被覆盖下的坡面流水力学特征,特别是阻力特征,并比较柔性植被和刚性植被对阻力影响的不同之处,系统地研究了坡面流阻力系数与单宽流量、雷诺数、覆盖度、坡度的关系。研究结果表明:柔性植被覆盖下的坡面流阻力系数随单宽流量... 主要讨论植被覆盖下的坡面流水力学特征,特别是阻力特征,并比较柔性植被和刚性植被对阻力影响的不同之处,系统地研究了坡面流阻力系数与单宽流量、雷诺数、覆盖度、坡度的关系。研究结果表明:柔性植被覆盖下的坡面流阻力系数随单宽流量变化不显著,但随着坡度的增大,阻力系数是减小的,大坡度小覆盖度下的坡面流阻力系数和雷诺数呈现负相关关系,同时植被覆盖度越大坡面流阻力系数也越大。而刚性植被覆盖下的坡面流阻力系数和坡面单宽流量呈现良好的正向幂函数关系,同雷诺数、植被覆盖度也都有明显的正比关系,同坡度的变化关系和柔性植被覆盖相似,并且刚性植被覆盖下的阻力系数在同等其他条件下明显大于柔性植被覆盖下的阻力系数。 展开更多
关键词 坡面流 柔性植被 刚性植被 阻力系数 覆盖度
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密云水库上游油松等林分调节水分效应的研究 被引量:20
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作者 王国胜 洪惜英 王礼先 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第2期21-26,共6页
从土壤物理性质、土壤蓄水量、土壤入渗、地表径流和土壤侵蚀方面研究了北京山区密云水库上游油松等林分调节水分的效应。研究表明,油松等林分具有明显的改善土壤物理性质、增加林地蓄水量和入渗量、减少地表产流的作用,根据坡面和流... 从土壤物理性质、土壤蓄水量、土壤入渗、地表径流和土壤侵蚀方面研究了北京山区密云水库上游油松等林分调节水分的效应。研究表明,油松等林分具有明显的改善土壤物理性质、增加林地蓄水量和入渗量、减少地表产流的作用,根据坡面和流域对比试验的观测资料可知,所研究的林分具有明显的调洪作用和减少土壤侵蚀等效益. 展开更多
关键词 油松 水分调节效应 密云水库 林分
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