土石混合崩积体坡面细沟径流流速试验研究

发布时间：2024-02-27 19:24

　　为了探究土石混合崩积体坡面细沟流速的变化特征,设置不同的流量(2,4,8,12 L/min)和砾石质量含量(0,10%,30%,50%),采用径流冲刷试验,分析崩积体坡面细沟径流流速的变化过程,研究流速对流量和砾石含量的响应。结果表明:流速在初始阶段(前5 min)减小幅度较大,随着冲刷进行,流速变化趋于平缓,二者呈幂函数关系,纯土坡面的流速衰减趋势大于含砾石的坡面;流速随着流量的增加呈幂函数增加,而随着砾石含量的增加呈对数函数递减;流量与砾石含量对流速的影响均达到显著水平,且流量的作用大于砾石含量,可用流量和砾石含量的二元对数表达流速(NSE=0.78)。研究结果深化了对崩积体坡面细沟侵蚀水动力过程的认识。

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【部分图文】：

图1冲刷土槽装置

放水前,先将土槽升至30°,后进行蠕动泵流量的校正,3次校验误差均小于5%后进行冲刷试验。冲刷过程中,进行水温、水深及流速等的测定。通过温度计测水温,以获得相应的黏滞系数;在坡面上设置4个测量点(分别离坡顶0.5,1.5,2.5,3.5m处)用于测定水深,用钢尺(0.1mm精....

图2流速随冲刷时间的变化过程

由图2可知,随冲刷时间增加,径流流速减小,且在冲刷的初始阶段(前5min),流速减小幅度较大,但随着冲刷进行,流速变化较小,其值趋于平稳。这是因为冲刷初始阶段的细沟床面及沟壁平整,细沟形态产生的阻力较小,所以水流所受阻力也较小[3];同时,冲刷初始阶段的径流含沙量较小,坡面径流....

图3不同砾石含量下平均流速随流量变化

由图3可知,不同砾石含量条件下的平均流速随流量的增大而增大。在纯土坡面,不同流量之间平均流速差异不显著。在所有含砾石的坡面中,仅12L/min流量的平均流速与其他流量的平均流速有显著差异,而在2,4,8L/min流量之间的平均流速的差异不显著。对平均流速与流量进行方程拟合发现....

图4不同流量下平均流速随砾石含量变化

表2不同石含量下细沟平均流速随流量的变化方程砾石含量/%回归方程决定系数R2显著性水平P0V=0.25q0.230.98<0.0510V=0.24q0.210.92<0.0530V=0.24q0.180.91<0.0550V=0.25q0.1....

本文编号：3912858