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工程科学与技术:2016,48(5):28-35
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黄土细沟流跌坑的形成与作用机理
(1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,中国电建集团 华东勘测设计研究院有限公司;2.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,中国科学院 水利部 水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室;3.清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;4.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院)
Formation and Mechanism of Loess Rill Flow Drop Pit
(1.College of Water Resources and Architectural Eng.,Northwest A&F Univ.,Huadong Eng. Co. Ltd.,PowerChina;2.College of Water Resources and Architectural Eng.,Northwest A&F Univ.,State Key Lab. of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau,Northwest A&F Univ.;3.Water sediment Sci. and State Key Lab. of Water Resources and Hydropower Eng.,Tsinghua Univ.;4.College of Water Resources and Architectural Eng.,Northwest A&F Univ.)
摘要
图/表
参考文献
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投稿时间:2016-01-03    修订日期:2016-05-20
中文摘要: 跌坑是细沟侵蚀过程中形成的一种床面形态,其是床面形态和水流流动相互作用的结果。借鉴下切型阶梯-深潭理论采用6种坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°),5种流量(8、16、24、32、40 L/min)完全组合冲刷试验,系统研究了黄土坡面细沟流跌坑形态发育过程及动力特性。结果表明:跌坑平均深度随坡度的增加而增加,跌坑平均间距与跌坑平均深度的比值随坡度的增加而减小,表明跌坑随坡度的增加发育越加成熟,且流量对两者影响均较少;跌坑发育系数随坡度的增加而增大,其值介于1.01和1.14之间,与细沟阻力系数呈正势变化,表明随着跌坑发育越显著,水流阻力越大,能量耗散越剧烈。相同坡度下,跌坑消能率随流量的增加呈线性减小趋势;而消能率随坡度和跌坑发育系数的增加呈幂函数增加关系,消能率范围在87.28%~98.58%之间,研究结果表明跌坑的发育及作用机制对细沟流流动特性及侵蚀产沙具有重要作用。
Abstract:Drop pit is a kind of bed form developed in rill erosion process,and it is the result from the interaction between rill erosion process and flow characteristics.Six slopes (2°,4°,6°,8°,10°,12°) and five discharges(8,16,24,32,40 L/min) were combined in erosion experiment.Results showed that the average depths of drop pit increased with the increase of slope while average spacing of drop pit decreased.The development coefficient of drop pit increased with the rise of slope,and it was ranged from 1.01 and 1.14 with a positive relationship with SP.With the same slope,the energy dissipation efficiency of drop pit showed a linear decrease trend with the increase of discharge,and it showed a power function increase trend with the rise of slope and SP.The energy dissipation efficiency ranged from 87.28% and 98.58%.Research results showed that the development and mechanism of drop pit played an important role in flow characteristics and erosion sediment yield.
文章编号:201600004     中图分类号:    文献标志码:
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51579214;51209222;41001159);国家重点基础研究发展计划资助项目(2015CB040441);黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金资助项目(A314021402-1619);流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放基金资助项目(IWHR-SKL-2014);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(Z109021564)
作者简介:
引用文本:
董旭,张宽地,王光谦,王俊杰,马小玲.黄土细沟流跌坑的形成与作用机理[J].工程科学与技术,2016,48(5):28-35.
Dong Xu,Zhang Kuandi,Wang Guangqian,Wang Junjie,Ma Xiaoling.Formation and Mechanism of Loess Rill Flow Drop Pit[J].Advanced Engineering Sciences,2016,48(5):28-35.