模拟降雨条件下红壤坡面侵蚀产沙水动力学特征

作者：林庆明; 丁文峰^*; 张长伟; 徐金鑫; 方程; 张平仓

来源：水土保持通报, 2019, 39(02): 16-21.

• 模拟降雨
• 红壤
• 产流产沙
• 水动力学参数

[目的]对红壤坡面侵蚀过程中的产流、产沙以及坡面径流水动力学参数进行试验研究,为揭示红壤坡面侵蚀产沙机理提供科学依据。[方法]以我国南方侵蚀性红壤为研究对象,采用人工模拟降雨法,通过不同坡度(6°,10°和15°),不同雨强(120,180和240 mm/h)条件下的模拟试验分析红壤坡面产流产沙过程及径流水动力学特征。[结果]在坡度一致时,坡面累积径流量和累积产沙量均随雨强的增大而增大,径流率表现为初期的波动增长,随降雨进行逐渐达到稳定状态,且径流率随坡度增大而增大;坡面产沙过程受坡度和雨强的双重影响;侵蚀产沙率呈降雨初期急剧上升,随后迅速下降并趋于平稳的趋势。试验坡面的径流水动力学特征表明,阻力系数f与雷诺数Re无明显的相关关系,但与弗洛德数Fr存在显著的指数关系。[结论]径流水动力学参数与侵蚀产沙量之间存在明显相关关系,相比较而言,径流雷诺数Re与坡面侵蚀产沙量间的关系最密切。

• 单位
  长江水利委员会长江科学院; 河海大学; 水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心