坡度和径流量对细沟侵蚀的影响

IMECH-IR > 环境力学重点实验室(2009-2011)

	坡度和径流量对细沟侵蚀的影响
	李妍敏; 安翼; 刘青泉
会议录名称	中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会.中国，哈尔滨.2011-08-22~2011-08-24.
	2011-08
会议名称	中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会
会议日期	2011-08-22~2011-08-24
会议地点	中国，哈尔滨
摘要	坡度和地表径流量是影响坡面土壤侵蚀的两个重要参数。由于细沟间侵蚀和细沟侵蚀的力学机理不同，在土壤侵蚀研究中需要区别对待。一般地，细沟间侵蚀量占坡面总侵蚀量的比例很小，因此，细沟侵蚀在坡面侵蚀中非常重要，而坡度和径流量对细沟侵蚀的影响十分显著。目前，大多数学者认为对于同一坡度，剥蚀率和含沙量均会随着径流量的增长而增长；然而坡度和径流量对细沟的综合影响规律目前还认识不十分清楚，有待于进一步探索。为了深入认识细沟侵蚀的过程及特性，本文利用一维细沟侵蚀模型进行坡面侵蚀的数值实验，细致探讨了细沟侵蚀的基本特性。细沟水流是一种类似于明渠流、有一定水深的集中水流，一般可以忽略降雨的影响。因此，在数值模拟研究中，可简化不考虑降雨过程，而类似于放水实验，仅考虑经流量来模拟细沟的侵蚀特性。基于坡面细沟侵蚀的基本物理过程，由此我们建立了一维细沟侵蚀模型。细沟中的水流运动用扩散波来模拟，细沟流的剥蚀率采用已建立的细沟流侵蚀模型，细沟流的泥沙输运过程采用不平衡输沙模型。假设细沟剥蚀率和输沙能力与实际含沙量的差值成比例，最后得到细沟水流和侵蚀的控制方程运用该模型细致模拟分析了不同经流量和不同坡度条件下细沟的侵蚀过程，揭示了坡面细沟的发生发展过程及形成机制，为进一步认识坡度和径流量对细沟的综合影响提供了依据。结果表明：(1)随着坡长的增大，细沟的剥蚀率逐渐减小而水流含沙量逐渐增大，但最终两者之和趋于一个稳定值，即输沙能力，这与我们目前所认为的侵蚀机理相吻合。(2) 坡度不变时，含沙量随着流量的增大明显增大，剥蚀率的增大趋势缓慢，同时输沙能力也随着增大。(3)流量不变时，含沙量随着坡度的增大明显增大，剥蚀率的增大趋势缓慢，同时输沙能力也随着增大；但是流量较小值，这种变化趋势不显著。
关键词	细沟水流径流坡度细沟侵蚀
课题组名称	LMFS水环境流体力学(LEM)
资助信息	中国力学学会
收录类别	其他
语种	中文
文献类型	会议论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/44601
专题	环境力学重点实验室(2009-2011)
通讯作者	刘青泉
推荐引用方式 GB/T 7714	李妍敏,安翼,刘青泉. 坡度和径流量对细沟侵蚀的影响[C]中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会.中国，哈尔滨.2011-08-22~2011-08-24.,2011.

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2011力学大会专题讨论会报告.pdf（877KB）			开放获取	使用许可	浏览下载