有黏性和无黏性沙坡面流的挟沙力比较

• 作者: 于现举 刘晨光 刘瑛娜 吴思南 张光辉 母红丽 符素华
• 来源期刊: 中国水土保持科学
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤侵蚀 坡面流 水流挟沙力
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 9-14
• 页数: 6页
• 分类号: S157
• 字数: 4780字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16843/j.sswc.2018.06.002

摘要

水流挟沙力是土壤侵蚀过程模型的重要参数.利用黑龙江省嫩江县的黑土(中值粒径d黑土为0.01 mm)作为有黏性沙的代表进行了坡面流挟沙力试验,将有黏性沙水流挟沙力与前期完成的没有粒径分级的的无黏性沙(该试验用沙从北京市永定河获取,中值粒径为0.28 mm)水流挟沙力进行比较,并利用前期完成的粒径分级的无黏性沙关于中值粒径的方程式进行验证.试验共设计了5个坡度(3°、6°、9°、12°和15°)和6个流量(0.25、0.50、0.75、1.00、1.50和2.00×10-3 m3/s),共30组试验,在长5.0m,宽0.4m的水槽上进行.研究结果表明:1)有黏性沙和无黏性沙坡面流挟沙力均随着流速、水流剪切力和水流功率的增加而增加;2)在相同水动力条件下有黏性沙的水流挟沙力大于无黏性沙的水流挟沙力;3)有黏性沙的水流挟沙力与流速、水流剪切力和水流功率的关系可以用幂函数较好地表达,用流速模拟有黏性沙的水流挟沙力效果最好,用水流剪切力和水流功率模拟无黏性沙的水流挟沙力效果最好;4)有黏性和无黏性沙的坡面流挟沙力存在差异,用无黏性沙作为试验材料得到的关于中值粒径的水流挟沙力方程式不适用于有黏性沙的水流挟沙力计算.本研究为坡面土壤侵蚀过程的深入理解和模拟提供了基础知识.