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《西北农林科技大学》 2010年
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坡面降雨径流泥沙起动规律初步研究

韩浩  
【摘要】: 坡面降雨径流泥沙起动规律研究对控制坡面水土流失、开展流域综合治理具有重要意义。针对坡面降雨径流泥沙起动研究不充分问题,本研究采用试验研究和理论分析相结合的方法,开展了坡面降雨径流泥沙起动规律初步研究,通过资料分析及试验验证,得到如下主要结论: (1)利用8m长倾角可调式水槽形成试验坡面,采用水蚀风蚀交错区粒径组距为0.125mm-0.25mm的均匀沙,坡度分别为2°、5°、8°、10°、12°,雨强为15、30、60、90、120mm/h的典型试验条件进行室内人工模拟降雨与放水对比的典型坡面降雨径流泥沙起动试验。试验结果表明,在径流形成初期,降雨强度、水深和坡度等对泥沙起动有较大影响,但各因素在坡面降雨径流泥沙起动影响因素中,不具支配地位,与河川径流泥沙起动相比,流速、水深和泥沙粒径依然是影响的主要因素。 (2)坡面上泥沙受降雨和径流的共同作用,作用在泥沙颗粒上的力包括拖曳力、上升力、沙粒的水下重力、粘结力和雨滴侵蚀力;本研究根据泥沙颗粒滑动模式建立了坡面降雨径流泥沙起动条件,并由此得到了坡面降雨径流泥沙起动垂线平均流速公式。该公式表明,坡面降雨径流泥沙起动的影响因素主要为流速、雨强、泥沙粒径和坡度。 (3)采用上述不同坡度、不同雨强起动试验资料对公式进行验证,结果表明:公式计算值与试验值比较,正负误差次数相当,最大正误差为35.1%,最大负误差为28.6%;放水径流泥沙起动计算值与试验值的比较,正误差次数居多,最大正误差为43.2%,最大负误差为11.8%,表明该公式更适于进行坡面降雨径流泥沙起动流速计算,也说明坡面降雨径流泥沙起动研究中考虑雨滴侵蚀力作用是合理的。 选取不同底坡非粘性均匀沙水槽试验资料对本研究公式进行进一步验证:不同槽面底坡条件下非粘性均匀沙起动流速试验资料计算比较时,负误差次数居多,最大正误差为14.5%,最大负误差为45.6%。更进一步与各家公认实测资料和各家公式理论值进行比较,本研究公式在粗颗粒时与张瑞谨公式相符,在细颗粒时与唐存本公式相符,和沙玉清公式相比偏小。初步验证结果表明,本研究公式不仅适于坡面降雨径流泥沙起动流速计算,还适于河川径流泥沙起动流速计算,不但适于大底坡泥沙起动流速计算,而且适于小底坡泥沙起动流速计算。上述结果表明该公式可用于水土保持工程坡面径流和河川径流泥沙起动计算。 (4)坡面降雨径流流型与河川径流相比具有明显的特点。受降雨侵蚀综合影响,坡面降雨径流坡上流速随产流后历时的变化趋势小于坡下,且流速大小基本遵从坡上坡中坡下;降雨条件下的含沙量随产流后历时的变化比放水条件下剧烈,且同条件下降雨试验时的含沙量一般均大于放水试验,降雨的存在对产沙量有重要贡献。Re随坡度的变化较小,随雨强增大而增大,本研究试验条件下的Re均小于500,按传统水力学流区划分属于层流,但试验中水面明显有细沙翻滚,说明坡面降雨径流的流动型态不能按传统水力学方法划分,同时说明坡面降雨径流流型及对起动影响问题值得进一步研究。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S157

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩其为,何明民;非均匀沙起动机理及起动流速[J];长江科学院院报;1996年03期
2 蔡强国;坡面侵蚀产沙模型的研究[J];地理研究;1988年04期
3 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[J];地理研究;1998年03期
4 Hui-Ming SHIH;Chih Ted YANG;;Estimating overland flow erosion capacity using unit stream power[J];International Journal of Sediment Research;2009年01期
5 姚文艺;陈国祥;;雨滴降落速度及终速公式[J];河海大学学报;1993年03期
6 刘青泉;安翼;;土壤侵蚀的3个基本动力学过程[J];科技导报;2007年14期
7 秦荣昱;;不均匀沙的起动规律[J];泥沙研究;1980年01期
8 韩其为;王玉成;向熙珑;;淤积物的初期干容重[J];泥沙研究;1981年01期
9 金德春;关于泥沙的起动问题[J];泥沙研究;1991年02期
10 窦国仁;再论泥沙起动流速[J];泥沙研究;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张颖;黄土地区森林植被对坡面土壤侵蚀过程影响机理研究[D];北京林业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何耘,马春生,韦鹤平;污水泵站前池浑水模型试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年02期
2 杨宗国;;浅谈引黄灌区水沙分布规律及泥沙处理对策[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
3 史社裕;白增飞;李炳;;风蚀沙埋对毛乌素沙地植物的影响及其防治[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年15期
4 左元庆;;重庆市水土保持生态修复初探[J];安徽农业科学;2006年18期
5 章俊霞;左长清;李小军;;土壤侵蚀的自然因素影响作用探讨[J];安徽农业科学;2008年03期
6 胡明;刘敬锋;;安塞县淤地坝建设与农业经济发展的关系研究[J];安徽农业科学;2009年20期
7 黄大国;;江淮丘陵地区水土流失治理与可持续发展研究[J];安徽农业科学;2009年25期
8 郭其强;郭连金;次仁旦增;卢杰;;水柏枝的根系特征及固沙效果研究[J];安徽农业科学;2010年28期
9 江民;何炳辉;;基于MVC模式的水土保持监测系统设计[J];现代农业科技;2011年09期
10 蒋智勇,程和琴,陈吉余,周天瑜;长江口南槽底沙再悬浮对重金属吸附的影响[J];安全与环境学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周祖煜;王安明;;解析生产建设项目水土保持方案中项目区概况介绍[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
2 高欣欣;蔡跃波;丁建彤;;基于水下钢球法的水工混凝土磨损影响因素研究[A];泄水建筑物安全及新材料新技术应用论文集[C];2010年
3 苗天德;慕青松;;不均匀沙起动规律与草方格的动力稳定性[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
4 颜学军;;上游法尾矿堆筑坝坝体沉积规律探讨[A];2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年
5 夏卫生;刘春平;雷廷武;莫靖龙;;降雨强度影响缓坡地产沙量的实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
6 许杰庭;;新疆头屯河水库排沙减淤技术的研究与应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
7 赵淑饶;赵新生;李静;;黄河水文现代泥沙粒度粒形分析技术及应用[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
8 韩鸿胜;赵冲久;李世森;赵群;;驴驹河粉沙底部高浓度含沙水体层及参考点浓度的研究[A];中国海洋学会2007年学术年会论文集(下册)[C];2007年
9 高照良;张展;肖蓉;张兴昌;彭珂珊;;黄土高原地区生态建设的水土流失综合治理关键措施研究[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年
10 刘琳;刘雪华;;黄土高原北部多沙粗沙区土壤侵蚀敏感性变化评价[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
2 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011年
3 曾剑;基于数据挖掘的钱塘江河口水沙运动规律研究[D];浙江大学;2011年
4 李学海;深厚覆盖层河床截流若干关键技术问题研究[D];武汉大学;2010年
5 黄芮;基于PPA的乌东德水电站库区泥石流流速模型建立与计算[D];吉林大学;2011年
6 张佳磊;三峡库区大宁河富营养化和水华研究[D];华东师范大学;2011年
7 赵洋毅;缙云山水源涵养林结构对生态功能调控机制研究[D];北京林业大学;2011年
8 刘楠;缙云山典型林分对径流水质的作用及评价研究[D];北京林业大学;2011年
9 程复;黄土丘陵沟壑区生态恢复背景下土地利用变化对河川径流泥沙影响研究[D];北京林业大学;2011年
10 孙艳红;延庆县小流域综合治理模式及效益评价研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓安;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D];华中农业大学;2010年
2 贾海啸;湖北省径流小区观测数据的整合分析[D];华中农业大学;2010年
3 崔普伟;基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D];华中农业大学;2010年
4 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
5 郭颂歌;浅水流动及其挟沙状态下的数值模拟[D];大连理工大学;2010年
6 姬翠翠;基于遥感和GIS的三北地区水土流失动态监测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 侯斌;低水头航电枢纽泄水闸下游局部冲刷问题研究[D];长沙理工大学;2010年
8 程俊美;基于AnnAGNPS模型的赵王河小流域农业非点源氮磷污染负荷研究[D];中国海洋大学;2010年
9 石峰;天山北坡山区水利工程弃渣场水土流失分析及防治措施研究[D];新疆农业大学;2010年
10 张翔;两相流分离鳃的泥沙沉降特性及集成试验研究[D];新疆农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈奇伯,张洪江,解明曙;森林枯落物及其苔藓层阻延径流速度研究[J];北京林业大学学报;1996年01期
2 韩其为,何明民,王崇浩;卵石起动流速研究[J];长江科学院院报;1996年02期
3 蔡强国,刘纪根;关于我国土壤侵蚀模型研究进展[J];地理科学进展;2003年03期
4 胡世雄,靳长兴;坡面动力侵蚀过程的实验研究进展[J];地理科学进展;1999年02期
5 ;黄土坡耕地水土流失计算方法的探讨[J];地理学报;1966年02期
6 蔡强国,陆兆熊,王贵平;黄土丘陵沟壑区典型小流域侵蚀产沙过程模型[J];地理学报;1996年02期
7 蔡强国;坡面侵蚀产沙模型的研究[J];地理研究;1988年04期
8 符素华,刘宝元;土壤侵蚀量预报模型研究进展[J];地球科学进展;2002年01期
9 黄秉维;解决华北水源不足,提高黄土高原与华北平原农业生产和消除黄河水害的一个关键问题及其试验研究——从北京大屯农业生态系统试验说起[J];地域研究与开发;1987年01期
10 韩冰,吴钦孝,刘向东,汪有科,赵鸿雁;林地枯枝落叶层对溅蚀影响的研究[J];防护林科技;1994年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 何文社;非均匀沙运动特性研究[D];四川大学;2002年
2 刘兴年;沙卵石推移质运动及模拟研究[D];四川大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 丁文峰;黄土区坡面径流侵蚀动力过程试验研究[D];西北农林科技大学;2001年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 吴长文,王礼先;林地坡面的水动力学特性及其阻延地表径流的研究[J];水土保持学报;1995年02期
2 王协康,方铎;坡面雨滴溅蚀坡长及坡面流输沙能力的探讨[J];四川水力发电;1997年S1期
3 李继祥;彭书生;赵三青;刘磊;;高速公路路堑边坡的侵蚀临界坡度[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年01期
4 徐震;高建恩;赵春红;韩浩;;雨滴击溅对坡面径流输沙的影响[J];水土保持学报;2010年06期
5 张光辉,卫海燕,刘宝元;坡面流水动力学特性研究[J];水土保持学报;2001年01期
6 易立群;王协康;;西南陡坡山区坡面产流输沙动力学特性[J];广东水利水电;2008年01期
7 郑侃;金昌杰;王安志;关德新;裴铁璠;;森林流域坡面流与壤中流耦合模型的构建与应用[J];应用生态学报;2008年05期
8 贾婵娟;孙三祥;张建东;马德娣;刘军军;;坡面流水流流态的试验研究[J];甘肃水利水电技术;2008年05期
9 吴长文,陈法扬;坡面土壤侵蚀及其模型研究综述[J];南昌水专学报;1994年02期
10 王玉强;王英华;张宽地;;坡面流侵蚀规律的初步研究[J];浙江水利水电专科学校学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李明;;红壤坡面地表径流水动力学特性试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
2 安翼;刘青泉;唐超;;坡面薄层水流的阻力特性研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 李勉;姚文艺;陈江南;丁文峰;王文龙;;坡沟系统坡面流能量变化过程与特征[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2005年
4 张光辉;;土壤侵蚀水动力学机理研究[A];中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C];2011年
5 柳玉梅;张光辉;李丽娟;韩艳峰;;坡面流土壤分离能力试验研究[A];地理学与生态文明建设——中国地理学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
6 张平仓;;开拓创新 拼搏进取 实现跨越式发展[A];中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C];2011年
7 张兰丁;;泥沙起动规律浅析[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
8 史玉虎;肖文发;潘磊;王鹏程;黄志霖;王珠娜;;三峡库区典型小流域主要林分类型土壤渗透性能[A];森林可持续经营与生态文明学术研讨会论文集[C];2008年
9 许钦;任立良;;考虑水土保持措施的分布式水文泥沙耦合模型研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
10 王媛;张伟;;嘶马弯道斜坡非均匀沙起动[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 周 靖;北京应建“国家河流公园”[N];大众科技报;2002年
2 记者 李冬明 实习生 董文鑫;水土保持措施调控鄱阳湖径流泥沙[N];江西日报;2008年
3 刘晨;江西启动水土保持项目防治鄱阳湖污染[N];中国高新技术产业导报;2009年
4 岳德军;《黄河中游人类活动对径流泥沙影响研究》出版发行[N];黄河报;2010年
5 地科;岩溶水开发造福湘西[N];中国矿业报;2001年
6 南波;江西启动鄱阳湖水土保持项目[N];人民日报海外版;2008年
7 秀岩;保护首都饮用水源[N];中国水利报;2002年
8 喻权刚 罗万勤 马安利 赵帮元 董亚维;淤地坝监测系统建设少不了科技[N];中国水利报;2003年
9 记者 周黎 刘湍康 通讯员 李建伟 杨国伟;黄委水文局明确新时期发展思路[N];黄河报;2009年
10 本报记者 毕玉娟;为红壤水保撑起科技绿阴[N];中国水利报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭增强;铁路路基边坡降雨冲刷行为与规律的研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
2 张冠华;茵陈蒿群落分布格局对坡面侵蚀及坡面流水动力学特性的影响[D];西北农林科技大学;2012年
3 张宽地;坡面径流水动力学特性及挟沙机理研究[D];西北农林科技大学;2011年
4 董文财;黄土高原坡面养分径流流失模拟研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2012年
5 杨具瑞;小流域侵蚀产沙特性研究[D];四川大学;2003年
6 单志杰;EN-1离子固化剂加固黄土边坡机理研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
7 管新建;不同土质坡面水蚀过程模拟试验及建模研究[D];西安理工大学;2009年
8 耿晓东;主要水蚀区坡面土壤侵蚀过程与机理对比研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
9 蒙仲举;荒漠草原坡面侵蚀分异规律及防控措施研究[D];内蒙古农业大学;2010年
10 叶万军;黄土路堑高边坡优化设计理论和方法研究[D];长安大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩浩;坡面降雨径流泥沙起动规律初步研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 常勇;中国南方峰丛洼地坡面流产生机制[D];中国地质大学;2011年
3 黄俊;坡面降雨径流生态调控试验研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 欧阳辉;基于坡面水动力学的草被护坡的研究应用[D];南昌大学;2012年
5 马萍;伊犁河流域坡耕地灌溉侵蚀试验研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 高素娟;黄河中游多沙粗沙区坡面土壤侵蚀动力学过程试验研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 李志明;薄层水流对红壤坡面溶质迁移过程影响的试验研究[D];湖南农业大学;2010年
8 王杏花;土工格室边坡防护水力侵蚀特性试验研究[D];山东大学;2012年
9 陈俊杰;不同土壤坡面细沟侵蚀影响试验研究[D];华中农业大学;2012年
10 尹武君;黄土坡面土壤侵蚀能量描述[D];西北农林科技大学;2012年
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