不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

潘成忠; 上官周平

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不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

潘成忠, 上官周平

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潘成忠, 上官周平. 不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理[J]. 水科学进展, 2007, 18(4): 490-495.

引用本文:

潘成忠, 上官周平. 不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理[J]. 水科学进展, 2007, 18(4): 490-495.

PAN Cheng-zhong, SHANGGUAN Zhou-ping. Hydraulic characteristics of silt-laden flow on different gradient grassplots and its mechanism of sediment retention[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(4): 490-495.

Citation:

PAN Cheng-zhong, SHANGGUAN Zhou-ping. Hydraulic characteristics of silt-laden flow on different gradient grassplots and its mechanism of sediment retention[J]. Advances in Water Science, 2007, 18(4): 490-495.

不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

潘成忠^1,2,
上官周平^2,3

1.
北京师范大学水科学研究院, 水沙科学教育部重点实验室, 北京, 100875;
2.
中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西, 杨陵, 712100;
3.
西北农林科技大学, 陕西, 杨陵, 712100

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2002CB111502);中国科学院知识创新重大项目(KZCX1-6)

详细信息

作者简介:
潘成忠(1980- ),男,江苏灌云人,博士,主要从事水土保持和生态水文方面的研究.E-mail:mlpcz@sina.com

中图分类号: P333.4

Hydraulic characteristics of silt-laden flow on different gradient grassplots and its mechanism of sediment retention

PAN Cheng-zhong^1,2,
SHANGGUAN Zhou-ping^2,3

1.
College of Water Sciences, Key Laboratory of Water Sediment Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;
2.
State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences, Yangling 712100, China;
3.
Northwest A & F University, Yangling 712100, China

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China (No.2002CB111502)

摘要: 参照黄土区侵蚀降雨和坡面片蚀产沙特征,采用恒流泥沙输送装置模拟坡面上方来水来沙,探讨不同坡度草地含沙水流的水力学特性及其对上方来沙的拦蓄机理。结果表明,草地坡面的水流弗劳德数随坡度增大而增加,而阻力系数与坡度呈反势。按明渠水流的一般标准,不同坡度草地水流均为层状缓流。草地坡面拦沙效应随坡度增大而减小,且径流前期的减沙作用较后期更为显著。不同坡度草地坡面的出流泥沙平均直径和大颗粒(>10μm)泥沙含量均显著小于上方来沙,这说明草地的拦沙效应主要体现在对大粒径泥沙的拦蓄上。
- 含沙水流 /
- 水力学特性 /
- 草地 /
- 坡度 /
- 泥沙拦蓄
Abstract: Based on the characteristics of erosive storm and soil sheet erosion in the Loess area,the transportation system of the steady siltladen flow is used to simulate runoff and sediment generation from upper slope.The hydraulic characteristics of the silt-laden flow in different gradient grassplots and the mechanism of its reducing sediment are analyzed.The results show that the Froude number Fr of the different gradient grassplots with the overland flow increases with the increase of the gradient,and the silt-laden flows of all treatments are laminar and tranquil.The roughness coefficients decreases with the increase of the gradient.There is a negative relationship between the grassland retention of the sediment and the gradient.And for the same gradient,grassplots reduce more sediment at the initial than final stage of the runoff generation.The sediment produced from grassplots has significantly greater mean diameter and proportion of the large particle (> 10 μ m) than that flowing into the grassplots under the same gradient condition.
- silt-laden flow /
- hydraulic characteristics /
- grassplots /
- slope gradient /
- sediment retention

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不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

潘成忠^1,2,
上官周平^2,3

1. 北京师范大学水科学研究院, 水沙科学教育部重点实验室, 北京, 100875;

2. 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西, 杨陵, 712100;

3. 西北农林科技大学, 陕西, 杨陵, 712100

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2002CB111502);中国科学院知识创新重大项目(KZCX1-6)

作者简介:
潘成忠(1980- ),男,江苏灌云人,博士,主要从事水土保持和生态水文方面的研究.E-mail:mlpcz@sina.com

收稿日期: 2006-06-07
修回日期: 2006-09-20
刊出日期: 2007-07-25

中图分类号: P333.4

关键词:

含沙水流 /

水力学特性 /

草地 /

坡度 /

泥沙拦蓄

摘要: 参照黄土区侵蚀降雨和坡面片蚀产沙特征,采用恒流泥沙输送装置模拟坡面上方来水来沙,探讨不同坡度草地含沙水流的水力学特性及其对上方来沙的拦蓄机理。结果表明,草地坡面的水流弗劳德数随坡度增大而增加,而阻力系数与坡度呈反势。按明渠水流的一般标准,不同坡度草地水流均为层状缓流。草地坡面拦沙效应随坡度增大而减小,且径流前期的减沙作用较后期更为显著。不同坡度草地坡面的出流泥沙平均直径和大颗粒(>10μm)泥沙含量均显著小于上方来沙,这说明草地的拦沙效应主要体现在对大粒径泥沙的拦蓄上。

English Abstract

Hydraulic characteristics of silt-laden flow on different gradient grassplots and its mechanism of sediment retention

1. College of Water Sciences, Key Laboratory of Water Sediment Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;

2. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences, Yangling 712100, China;

3. Northwest A & F University, Yangling 712100, China

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China (No.2002CB111502)

Received Date: 2006-06-07
Rev Recd Date: 2006-09-20
Publish Date: 2007-07-25

Keywords:

Abstract: Based on the characteristics of erosive storm and soil sheet erosion in the Loess area,the transportation system of the steady siltladen flow is used to simulate runoff and sediment generation from upper slope.The hydraulic characteristics of the silt-laden flow in different gradient grassplots and the mechanism of its reducing sediment are analyzed.The results show that the Froude number Fr of the different gradient grassplots with the overland flow increases with the increase of the gradient,and the silt-laden flows of all treatments are laminar and tranquil.The roughness coefficients decreases with the increase of the gradient.There is a negative relationship between the grassland retention of the sediment and the gradient.And for the same gradient,grassplots reduce more sediment at the initial than final stage of the runoff generation.The sediment produced from grassplots has significantly greater mean diameter and proportion of the large particle (> 10 μ m) than that flowing into the grassplots under the same gradient condition.

潘成忠, 上官周平. 不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理[J]. 水科学进展, 2007, 18(4): 490-495.

引用本文:

潘成忠, 上官周平. 不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理[J]. 水科学进展, 2007, 18(4): 490-495.

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