|
1.
|
不同人工植被分布条件下坡面水流动力学特性试验研究 被引次数：5
|
|
|
|
|
|
|
叶龙 王玉林 刘兴年 王协康《四川大学学报(工程科学版)》,2014年第46卷第Z2期
|
|
|
基于一系列坡面流试验研究了人工植被条件下的坡面水流动力特性，即水深、流速、弗劳德数、雷诺数及阻力系数随不同植被分布条件、流量和坡度的变化规律。试验包括11°、13°、15°和18°等4种坡度，单宽流量为0.64-5.5L/s.m。试验结果表明，水动力学参数受植被分布影响显著，植被的阻水减速效果明显，阻力系数f随坡度以及弗劳德数增大而降低，阻力系数与雷诺数基本上呈幂函数负相关，随着坡度的增加，其相关性减弱。通过引入植被分布特征角及坡面水流参数，建立了植被坡面水流阻力达西系数计算方法。
|
|
2.
|
坡面植被水流水动力学特性研究
|
|
|
|
|
|
|
《水力发电学报》,2016年第9期
|
|
|
本实验为人工水草模拟植被覆盖条件下的坡面流水动力学特性研究,以水力学和流体力学基本理论为依据,通过室内定床阻力模拟放水实验,定量的研究了植被覆盖度为9.3%(2500簇/m2)的工况下,不同坡度和流量组合对植被水流各水动力学参数的影响。结果表明:坡面植被水流平均流速随坡度和流量的增大呈递增趋势,可用线性函数或幂函数关系模拟,且线性关系优于幂函数关系;植被坡面流平均水深与流量和坡度之间也存在着显著的线性关系和幂函数关系;植被坡面流的佛汝德数随流量的增加而减小、随坡度的增加而增大,并呈现出一定的幂函数关系,但佛汝德数主要受坡度的控制,流量对佛汝德数的影响很小;阻力系数随雷诺数的变化规律呈单驼峰形式,本实验条件下,在雷诺数为1500~2000时达到最大值,当雷诺数大于2000时,随雷诺数的增加阻力系数反而减小,最后逐渐趋于稳定,可见两者之间并非呈简单的递增或递减关系。
|
|
3.
|
坡面柔性植被阻水效应及其局部水头损失特性试验研究
|
|
|
|
|
|
|
王协康 刘同宦 叶龙 易子靖 黄尔 刘兴年《四川大学学报(工程科学版)》,2013年第45卷第2期
|
|
|
基于系列坡面流试验,研究了柔性植被条件对坡面流水动力特性的影响.结果表明:由于植被阻水及水流混掺效应,不同区域的水流阻力产生机理存在着显著差异,在植被尾部和水跃段区域,局部水头损失系数与单宽流量的关系分别表现二次曲线特征及指数衰减趋势.此外,基于本试验的植被条件排列方式,以染色法测试坡面流表面流速,得出坡面流平均流速的修正系数约为α=0.23±0.02.
|
|
4.
|
植被对坡面流特性影响研究进展
|
|
|
|
|
|
|
《人民黄河》,2021年第5期
|
|
|
为分析植被对水流阻力作用特征,给流域径流预测及坡面水力侵蚀等提供理论依据,从植被属性(柔性,刚性)、坡面流阻力、坡面流结构、数值模拟4个方面讨论植被对坡面流特性的影响,并探讨其影响规律及意义,对目前研究方法进行分析与展望。诸多学者通过理论分析、室外现场试验、水力模型试验等研究手段对水流阻力和水动力学特征等进行研究,结合目前研究现状,笔者认为存在以下问题:传统坡面流模拟试验是对刚性或柔性植被进行整体概化试验,而实际坡面植被性质复杂多样,不能全面论述其影响规律;阻力系数与雷诺数存在幂函数关系,但关于弗劳德数等其他流态相关参数对阻力系数影响的研究不多;对坡面流流态的界定存在争议,流态判别无统一定论。今后研究方向:(1)对更接近实际情况的植被进行研究;(2)产生新的适合于坡面流流态的推论和判断标准;(3)明确明渠水流阻力公式的适用条件及范围;(4)创新研究方法。
|
|
5.
|
倒伏植被茎秆粗度对坡面水流特性的影响
|
|
|
|
|
|
|
刘颖 张升堂 王之凯 李贵宝《水利水电科技进展》,2020年第40卷第1期
|
|
|
为深入探索植被倒伏条件下水流结构的内在规律,开展植被茎秆直径对坡面流水流特性影响的试验研究。试验固定坡度为1. 0%,倒伏角度为20°,取茎秆直径为2 mm、3 mm、4 mm进行室内明渠流模拟试验。结果表明:在相同直径条件下,随水深增大,Darcy-Weisbach阻力系数逐渐增大,雷诺数呈线性增大,弗劳德数呈幂函数形式下降;在相同水深条件下,随茎秆直径增大,DarcyWeisbach阻力系数增大,雷诺数与弗劳德数随之而减小,且当茎秆直径每增加1 mm,阻力系数平均增大33. 76%,雷诺数平均减小2. 57%,弗劳德数平均减小8. 33%。
|
|
6.
|
植被配置对坡面流阻力规律的影响分析
|
|
|
|
|
|
|
《水电能源科学》,2021年第6期
|
|
|
为探明卵石耦合不同植被类型下坡面流阻力变化规律,基于明渠水力学理论,在5°缓坡条件下,通过5个流量和3个覆盖度组合条件下的室内放水冲刷试验,系统研究了卵石压盖坡面下植被水流的阻力特征。结果表明,卵石压盖下,曼宁系数n随单宽流量q的增加而缓慢增加,最后趋于稳定值0.027;卵石耦合植被作用下n随q先有一个缓慢下降的过程,最后呈上下波动的趋势;曼宁系数和平均流速U、弗劳德数Fr呈递减的幂函数关系,与阻力系数f呈递增的幂函数关系;明渠中n与f的关系式应用于卵石压盖的裸坡时还需进一步验证,但对卵石耦合植被下的坡面水流拟合度较好。
|
|
7.
|
柔性植被和刚性植被水流水动力学特性研究
|
|
|
|
|
|
|
《人民黄河》,2017年第8期
|
|
|
为了深入揭示植被水流的内在规律,系统研究了刚性和柔性植被覆盖下坡面流水动力学特性。结果表明:刚性或柔性植被覆盖下,水流平均流速均随流量增大而增大,刚性植被对流速的减缓效果优于柔性植被;刚性植被覆盖下,弗劳德数小于1,处于缓流流态,阻力系数随雷诺数和流量增大呈单峰形式变化;柔性植被覆盖下,随流量增大,弗劳德数逐渐增大,由缓流过渡到急流,阻力系数随雷诺数和流量增大均呈减小趋势。在生态工程建设过程中,同种植被应该选取刚度较大的植被类型。
|
|
8.
|
黄土丘陵区坡面薄层水流侵蚀动力机制实验研究 被引次数：20
|
|
|
|
|
|
|
王文龙 雷阿林 李占斌 唐克丽《水利学报》,2003年第34卷第9期
|
|
|
根据人工模拟降雨试验，研究了黄土丘陵沟壑区坡面侵蚀水动力过程。结果表明：薄层水流的流速～流量、阻力系数～雷诺数及弗罗德数～雷诺数等3种关系均呈幂函数形式，除阻力系数～雷诺数关系递减外，其余均呈递增。降雨所形成的坡面流属过渡流和紊流，坡面流在时空分布上是非稳定和非均匀的，是在下垫面和降雨影响下严重受扰的扰动流，且具有急流的特点。薄层水流的这种流态特征是侵蚀形成的动力原因。分析了径流量与坡度、雨强，产沙量与坡度、雨强及径流量之间的关系，对深入揭示坡面侵蚀产沙规律有重要的意义。
|
|
9.
|
植被覆盖度对坡面流相对水动力学特性的影响
|
|
|
|
|
|
|
《水力发电学报》,2017年第2期
|
|
|
为深入研究植被的水土保持效益,本文通过5个覆盖度,6个坡度和7个流量的组合条件下室内放水试验,研究相对流速,相对水深,相对弗劳德数和相对阻力系数等相对水动力学参数,结果表明:随植被覆盖度和流量增加,相对流速和相对水深均增加,植被减流效果增强,覆盖度分界点为4.650%,且植被覆盖度对相对流速的影响与流量有关,而坡度对二者影响甚微;相对弗劳德数随植被覆盖度和流量增加而增大,植被削弱坡面流侵蚀能力越强,覆盖度分界点与流速一致;相对阻力系数随相对水深的增加呈线性增大。本文为植被措施的选择和植被减水减沙效益评估提供参考。
|
|
10.
|
汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水动力学特征室内试验 被引次数：1
|
|
|
|
|
|
|
李天阳 何丙辉《水利学报》,2008年第39卷第Z2期
|
|
|
野外测定汶川震区滑坡堆积体休止角，土石混合坡面容重、土壤(<2mm)与碎石(2~7mm)比例，以此作为模拟研究的参数范围，开展了室内土石混合高陡坡面放水冲刷试验，研究了不同流量，坡度，石土比例组合下的水动力学特征。结果表明：34°坡面各流量及36°坡面4L/min组合下，全土情况的水流流速均显著大于含碎石情况下的水流流速，在36°坡面8L/min，12L/min情况下，含碎石情况的水流流速逐渐增大并超过全土情况；各组合水流流速均随冲刷时间的延长而减小。石土比例对雷诺数的影响较复杂，在试验时段内各组合的水流基本属于伪层流或紊流。石土比例对弗汝德数的影响规律与流速相似，弗汝德数随冲刷时间延长而逐渐从急流转变为缓流，其中含碎石情况相比全土情况表现更加明显。Darcy-weisbach阻力系数f随冲刷时间先缓慢增加后迅速增加再急速下降，全土情况下的f值介于0.16~14.40，含碎石情况下f值介于0.16-29.68。Darcy-weisbach阻力系数f与雷诺数Re呈负相关关系。
|
|
11.
|
含柔性植被明渠水流水力特性的试验研究
|
|
|
|
|
|
|
任 姗 冯民权《水资源与水工程学报》,2020年第31卷第3期
|
|
|
采用粒子图像测速(PIV)技术对含柔性淹没植被明渠水流的水力特性进行试验研究。利用人造水草模拟天然柔性植被,对不同密度、不同流量条件下含柔性植被明渠恒定均匀流场进行了测量,得到了淹没植被情况下纵向流速、雷诺应力、紊动强度沿垂向分布与曼宁系数的变化情况。试验结果表明:纵向流速的垂向分布可以分为3区,包括自由水面区、中间冠层区和近床面区。自由水面区流速随植被密度增大而增大,中间冠层区与近床面区流速随植被密度增大而减小。雷诺应力与紊动强度的峰值出现在植被冠区顶部附近,并随着植被密度增大而增大。
|
|
12.
|
汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水动力学特征室内试验 被引次数：4
|
|
|
|
|
|
|
李天阳 何丙辉 雷廷武 陈展鹏 张怡《水利学报》,2014年第45卷第8期
|
|
|
野外测定汶川震区滑坡堆积体休止角、土石混合坡面容重、土壤（<2 mm）与碎石（2 ~ 7 mm）比例，以此作为模拟研究的参数范围，开展了室内土石混合高陡坡面放水冲刷试验，研究了不同流量、坡度与石土比例组合下的水动力学特征。结果表明：34° 坡面各流量及36° 坡面4 L/min 组合下，全土情况的水流流速均显著大于含碎石情况下的水流流速，在36° 坡面8 L/min，12 L/min 情况下，含碎石情况的水流流速逐渐增大并超过全土情况；各组合水流流速均随冲刷时间的延长而减小。石土比例对雷诺数Re 的影响较复杂，在试验时段内各组合的水流基本属于过渡流或紊流。石土比例对弗劳德数Fr 的影响规律与流速相似，Fr 随冲刷时间延长而逐渐从急流转变为缓流，其中含碎石情况相比全土情况表现更加明显。Darcy-weisbach 阻力系数f 随冲刷时间先缓慢增加后迅速增加再急速下降，全土情况下的f 值介于0.16 ~ 14.40，含碎石情况下f 值介于0.16 ~ 29.68。Darcy-weisbach 阻力系数f 与Re 呈负相关关系。
|
|
13.
|
黄土坡面发育的细沟水动力学特征的研究 被引次数：26
|
|
|
|
|
|
|
张科利《泥沙研究》,1999年第21卷第1期
|
|
|
本文通过径流冲刷试验，对黄土坡面形成的细沟的水力学特征进行了试验研究。结果表明，反映细沟中径流水力几何形态的过水断面宽，平均径流深，以及平均径流速度与流量的关系指数分别为０２６，０４８和０２６。细沟阻力系数的大小与水流雷诺数密切有关，但其变化趋势受坡度的影响很大。在坡度较缓的坡面上，阻力系数随雷诺数的增大而减小。在坡度较陡的坡面上，由于水流侵蚀作用强度的变化及重力影响作用的渐趋显著，阻力系数又会随雷诺数的增大而变大。
|
|
14.
|
细沟侵蚀下的坡面水动力学特性研究
|
|
|
|
|
|
|
《水力发电学报》,2017年第10期
|
|
|
研究细沟水流水动力学特性,是了解和掌握细沟侵蚀机理的关键,也是建立土壤侵蚀预报模型的基础。本文在室内放水冲刷试验基础上,对不同土壤容重(1.2、1.35、1.5 g/cm~3)、流量(2、4、8、16 L/min)、坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下的细沟水流水动力学特性进行了研究,结果表明:流量和坡度都是影响水流流速的重要因素,流速可以用坡度和流量的幂函数来表示,且坡度是影响流速的主要原因;土壤容重对流速有一定影响,且随坡度的变化对流速的影响存在差异;水流雷诺数变化范围在248~1932之间,土壤容重和坡度对雷诺数均没有影响,雷诺数主要与流量有关,且随流量的增大呈线性关系;细沟水流弗劳德数在各试验条件下基本大于1,属急流状态,土壤容重对弗劳德数的影响类似于流速,随坡度的不同有一定差异;水流阻力系数变化范围为0.04~0.955之间,随坡度和流量的增大呈先增大后减小的趋势,且受土壤容重影响明显,在低坡和陡坡下都随土壤容重增大而减小。
|
|
15.
|
草被覆盖度下坡面流流速变化及缓流机制研究
|
|
|
|
|
|
|
蔡泽康 王 薇 尚海鑫 张宽地《水资源与水工程学报》,2021年第32卷第3期
|
|
|
坡面薄层水流是黄土区土壤侵蚀发生的直接动力条件,探究植被覆盖条件下坡面流水动力学特性及缓流机制,有助于揭示土壤侵蚀发生的水动力学机理。在水槽坡度为12°条件下,通过9个草被覆盖度、7个流量的组合试验,研究了不同植被覆盖度下坡面水流流速变化和缓流机制。结果表明:坡面流流速随着覆盖度的增加整体呈减小的趋势;缓流系数随覆盖度的增加呈先增大后减小的变化规律,当覆盖度大于47.66%时,缓流系数随覆盖度的增加显著减小;以覆盖度47.66%为临界值,高、低覆盖度下缓流系数随雷诺数的变化规律有所不同。最后,建立了模拟草被下的坡面流流速和缓流系数拟合公式,验证结果表明,拟合公式精度较高,可为建立土壤侵蚀预报模型提供参考。
|
|
16.
|
工程堆积体坡面细沟流水力学参数特性研究 被引次数：5
|
|
|
|
|
|
|
张翔 高照良 袁雪红 王凯《泥沙研究》,2016年第4期
|
|
|
为采用水力学参数特性揭示黄土高原沟壑区工程堆积体坡面土壤侵蚀过程,开展了野外放水冲刷试验。通过组合不同流量(35、45、55L/min)、不同坡度(24°、28°、32°)的试验,对坡面沟蚀发生发展过程中的水力学参数特性进行了研究。结果表明,坡面细沟水流的平均流速与水深主要受流量控制,二者均与单宽流量呈幂函数关系,且流速随冲刷时间的持续和冲刷形态的变化呈现上下起伏—瞬时增大—稳定的波动或减小—趋于稳定的变化历程。在所有坡度和流量范围内,雷诺数Re在42.9~1 082.8之间变化,雷诺数Re随坡度的增大呈先减小后增大的抛物线趋势。由坡面流弗劳德数Fr随冲刷历时变化情况表明,坡面径流形态是由急流向缓流发展。阻力系数f在0.019~0.94之间变化,f随坡度的增加先减小后增加,且随雷诺数Re的增大而增大,二者之间呈显著的指数函数关系。粗糙系数n随雷诺数增大而增大,且其与雷诺数存在显著性的指数函数关系。研究结果可为工程堆积体土壤侵蚀预报模型的建立提供一定的参数,对解决生产建设项目弃土弃渣场、取土场等水土流失问题具有重要的作用。
|
|
17.
|
不同布置形态下刚性淹没植被对水流特性的影响 被引次数：1
|
|
|
|
|
|
|
杨琰青 王 雯 顾中明 董嘉锐 周凯波 李佳佳《水资源与水工程学报》,2018年第29卷第5期
|
|
|
自然河道中植被呈现多种多样的分布状态,为探究不同布置形态下刚性淹没植被对水流特性的影响,利用室内水槽模拟含刚性淹没植被的明渠进行试验研究。结果表明:刚性淹没植被的布置形态对明渠流水流特性影响显著。在本文研究的植被布置形态下的水深、植被阻力系数与植被粗糙系数均增大,表现为交错型布置斑块型布置线性布置;流速与雷诺数均减小,表现为线性布置斑块型布置交错型布置;糙率n随着平均流速与水力半径之积VR的增大而减小。
|
|
18.
|
牧草对坡面侵蚀动力参数的影响 被引次数：28
|
|
|
|
|
|
|
潘成忠 上官周平《水利学报》,2005年第36卷第3期
|
|
|
通过室内模拟降雨试验，研究了不同盖度草地与裸地坡面的产流产沙过程与坡面流水动力学特性。试验结果表明，与裸地坡面相比，草地坡面的含沙量、平均输沙率、径流量以及坡面流速均有不同程度的降低。草地坡面的平均输沙率及坡面流速随草地盖度的增大而减小，而盖度对草地坡面径流量的影响则不明显。裸地坡面的输沙率随降雨历时呈高一低一高变化，而草地坡面的输沙率则随降雨历时呈幂函数递减。试验中坡面径流的弗劳德Fr数和雷诺Re数均属层流的缓流范畴。草地坡面的Darcv-weisbach和曼宁阻力系数随草地盖度的增大而增大，其值均大于裸地坡面相应的阻力系数。
|
|
19.
|
坡面薄层水流侵蚀试验研究及土壤抗冲性评价 被引次数：12
|
|
|
|
|
|
|
雷俊山 杨勤科《泥沙研究》,2004年第6期
|
|
|
通过室内冲刷试验，研究了坡面薄层水流的水力学参数特征及产沙变化，结果表明，粒径的雷诺数和弗汝得数都随放水流量而增大，但其流型和流态仍保持不变。径流流速，产沙率均随着流量的增大而呈幂函数增大，阻力系数则随着雷诺数的增大呈幂函数减小。分析薄层水流下理想坡面土壤颗粒的受力情况得出坡面产沙与径流剪切力关系的概念模型。结合试验数据，确定出模型参数的值，并得出试验土壤的临界切应力。
|
|
20.
|
上方来水来沙对细沟水流水力学参数的影响 被引次数：12
|
|
|
|
|
|
|
肖培青 郑粉莉《泥沙研究》,2002年第140卷第4期
|
|
|
利用供沙土槽和细沟土槽双土槽径流小区系统 ,定量分析了粘黄土陡坡地在 5 0、90和 1 30mm h降雨强度下上方来水来沙对坡下方细沟水流水力学参数变化的影响。结果表明 ,上方来水的汇入和降雨强度的增大 ,可使细沟水流流态由层流转变为紊流。上方来水来沙使细沟水流的流速、雷诺数、弗罗得数明显增大 ,而阻力系数明显减少 ,从而导致细沟侵蚀产沙量增大。定量分析了细沟水流流速、雷诺数和阻力系数与上坡来水引起坡下方净细沟侵蚀产沙量的关系 ,建立了一定条件下净细沟侵蚀产沙量与流速相对增量、雷诺数相对增量和阻力系数相对减量的数学统计模型
|
|
