模拟暴雨条件下植被混凝土坡面侵蚀的水动力学特征

• 作者: 余飞 夏栋 刘文景 夏露 许文年
• 来源期刊: 水土保持通报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 模拟暴雨 植被混凝土 水动力学 土壤侵蚀 外掺料
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 水保监测与应用技术
• 页码范围: 152-158
• 页数: 6页
• 分类号: S157.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.03.021

摘要

[目的] 探究不同外掺料对暴雨条件下植被混凝土坡面侵蚀水动力学特征的影响，在降雨侵蚀方面为植被混凝土的配方改进提供科学依据。[方法] 通过室外模拟降雨试验，在60°坡度、3种雨强（60，90，120 mm/h）下研究4种外掺条件（无添加、聚丙烯酰胺、生物炭、棕榈纤维）的植被混凝土坡面侵蚀状况，并分析坡面水动力学参数与土壤侵蚀量之间的关系。[结果] 坡面雷诺数始终小于500，坡面流为层流；未添加外掺料的坡面弗劳德数始终小于1，坡面流为缓流，添加外掺料的坡面弗劳德数始终大于1，坡面流为急流。添加外掺料的坡面具有较大的坡面流速、水流功率，较小的水流剪切力、径流深度和阻力系数。添加生物炭的坡面土壤侵蚀量显著高于无添加坡面，添加聚丙烯酰胺和棕榈纤维的坡面土壤侵蚀量显著低于无添加坡面。[结论] 外掺料对植被混凝土坡面水动力学参数影响显著。土壤侵蚀量与雷诺数、水流功率呈极显著正相关关系。添加聚丙烯酰胺和棕榈纤维能有效降低植被混凝土边坡土壤侵蚀量，可在高陡边坡生态恢复工作中进行应用。