黃土區(qū)草地坡面片流阻力系數(shù)試驗(yàn)研究
摘要:阻力系數(shù)是坡面流水動(dòng)力學(xué)參數(shù)之一,是反映坡面流水力學(xué)特性的重要特征值。通過室內(nèi)人工模擬降雨試驗(yàn),研究了不同雨強(qiáng)(0.7,1.0,1.5,2.0,2.5mm/min)和坡度(7°,10°,15°,20°,25°)下,黃土區(qū)草地坡面片流阻力系數(shù)隨雨強(qiáng)和坡度的變化特征。結(jié)果表明:(1)不同雨強(qiáng)和坡度下,草地坡面片流阻力系數(shù)隨降雨歷時(shí)的變化均呈先波動(dòng)減小,后逐漸趨于穩(wěn)定的趨勢(shì),且變化過程均可用二次多項(xiàng)式進(jìn)行描述,相關(guān)性顯著,決定系數(shù)0.5以上。(2)草地坡面片流阻力系數(shù)隨雨強(qiáng)的增加而逐漸增大,可用指數(shù)方程描述,決定系數(shù)0.8以上;而片流阻力系數(shù)隨坡度的增加而減小,可用對(duì)數(shù)方程描述,決定系數(shù)0.6以上。(3)草地坡面次降雨平均片流阻力系數(shù)對(duì)雨強(qiáng)及坡度的綜合響應(yīng)關(guān)系可用二元指數(shù)函數(shù)描述,決定系數(shù)0.923,且雨強(qiáng)對(duì)草地坡面片流平均阻力系數(shù)的影響大于坡度對(duì)阻力系數(shù)的影響。研究結(jié)果為草地坡面水流動(dòng)力學(xué)特性及草地植被的阻流機(jī)制提供參考和理論基礎(chǔ),對(duì)于深刻認(rèn)識(shí)黃土區(qū)草地坡面侵蝕動(dòng)力和生態(tài)建設(shè)具有重要意義。
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