砒砂岩坡面薄层水流水力冲刷特性试验研究

试验利用室内变坡度水槽,选取5种(5°,10°,15°,25°,35°)坡度和5种(280,420,550,650,900 L/h)流量进行25组叠加组合模拟室内薄层水流冲刷试验.结果表明:坡度一定时,冲蚀率随流量递增,增长幅度受坡度影响,在15°～35°存在着临界坡度值;无降雨条件下小于临界坡度时,冲蚀率与能坡之间满足多项式关系;冲蚀过程中坡面薄层水流流态属于层流中的急流,冲蚀细沟的产生与水流弗罗德数和雷诺数有关;小于10°时,水流剪切应力和水流功率不受流量的影响,小于420 L/h时,坡度的影响也并不是特别明显,坡度对流速的影响大于流量的影响,这导致了坡度对单位水流功率的影响更大;单宽流量与能坡对冲蚀率的影响较大,并建立了冲蚀率的拟合模型,此模型可以满足砒砂岩大角度的冲刷.     

清水冲刷山溪性卵石河流河床粗化室内试验研究

为探究清水冲刷后山溪性卵石河床流速、粗化级配和冲刷深度的变化规律,以水槽概化模型试验为主,设置3组流量、坡度、非均匀沙,对河床变化过程进行初步研究.研究结果表明:不同工况下,测线流速与冲刷深度沿槽宽分布不均,由边壁至水槽中心呈增大趋势.流量一定、坡度增加时,测线流速与水深呈反比;坡度一定、流量增加时,测线流速与水深呈正...     

输电线路塔基全风化花岗岩坡面径流冲刷侵蚀试验研究

经现场调查发现全风化花岗岩塔基的主要破坏形式之一为坡面冲刷,而目前全风化花岗岩坡面冲刷实验还没有相关报道.本文通过径流冲刷试验,研究了输电线路塔基全风化花岗岩边坡坡面冲刷的变化规律,并应用侵蚀模数的概念来评价坡面的抗侵蚀能力.同一种土体不同干密度冲刷试验结果表明,对于不同干密度的全风化花岗岩边坡干密度越大冲刷量越小;对于一定干密度的全风化花岗岩冲刷量随着时间的增加而增加,当坡面形成冲沟时冲刷量明显变大并最后趋于稳定;通过不同土体冲刷实验发现了两种极容易冲刷土体.     

滴灌双向有坡毛管出水规律试验研究

由于地面坡度影响,双向布置滴灌管道在坡地出水量差异较大,合理的灌水均匀度难以保证,限制了其在丘陵漫岗地带的应用。通过试验分析单根毛管在不同坡度情形下出水量及均匀度变化规律,结论表明:双向布置比全顺坡布置更有利于提高灌水均匀度;存在使得毛管出水均匀度最高的最优逆坡毛管长度,不同地形坡度下该最优长度随坡度增加而减少。试验结论对确定坡地滴灌管道布置最优方案提供了参考。     

坡面薄层水流滚波演变规律试验研究

为探求坡面薄层水流滚波产生机理及其演化规律,采用变坡水槽试验,结合超声波测量技术,研究了5种坡度和21种单宽流量下坡面薄层水流的水力特性及失稳特征。结果表明,试验条件下,坡面水流流态指数平均值为0.536,水流流态以紊流为主,流型为急流;特定粗糙床面条件下,随着流量的增加,水流经历失稳到滚波猝灭再到二次失稳的演变过程;滚波猝灭临界流量随着坡度的增大而逐渐减小,其临界雷诺数在509~602之间,临界弗汝德数在3.29~7.39之间;随着流程长度的增加,滚波的波速变化不大,波长和波高逐渐增大,频率逐渐减小,滚波发生沿程聚合现象;当单宽流量和坡度增大时,波速和频率均随之增大,波长变幅不大,而波高呈现先增大后减小的抛物线型变化趋势。     

坡地滴灌顺逆坡双向布置毛管出水规律研究

滴灌能够高效利用水资源,在国内得到广泛应用。在不同坡度地形条件下,沿坡布置的滴灌毛管滴孔受高程变化影响,出水规律与平地滴灌存在明显差异。选择地面坡度、顺坡管长和逆坡管长为试验因素,分别设定为3个水平、5个水平和5个水平进行全因素试验,测定毛管滴孔出水量并分析计算各组合的灌水均匀度。结果表明,上述因素均对毛管灌水均匀度有明显影响,其中顺坡管长影响最为显著。逆坡管较短的顺逆坡双向布置毛管更适应有坡地形,随坡度增加灌水均匀度逐渐提高;顺坡管越短,灌水均匀度越高,实践中应根据坡度选择适宜的顺坡管长;对于不同长度的顺坡管,逆坡管存在最佳长度,低于或高于该值均会降低灌水均匀度。从各组合滴孔出水量分布规律来看,毛管入水口处出水量最高,随顺坡管长减短毛管出水量峰值降低而低值提高,出水量趋于均匀;地形坡度会对顺坡管内水流产生压力补偿,坡度足够大时会使顺坡管出水量最低点向入水口处前移;逆坡管的设置会降低毛管各滴孔出水量,入水口近端滴孔下降较多,末端下降较少,在一定长度范围内,逆坡管越长该现象越明显,但超过一定长度后逆坡管末端会出现出水量陡降现象。     

生态袋与河道岸坡土体界面摩擦特性室内试验研究

为了确定生态袋与河道岸坡土界面的摩擦特性,以用于河道岸坡治理的生态袋为试验材料,开展了生态袋与河道岸坡土界面的室内直剪摩擦试验,分析了土干密度、含水率对袋土界面摩擦特性的影响.试验结果表明:土与生态袋材的界面抗剪强度随着含水率的增加而降低,随着土干密度的增加而增大.同时,生态袋与岸坡土的界面摩擦系数随含水率的增加而减小...     

降雨和坡度对坡面水流阻力规律影响研究

为探明降雨条件下坡面薄层水流阻力特性,分析雨强对坡面流阻力的综合作用,以流体力学和水力学基本理论为依据,通过5个坡度和8个流量、4个雨强组合条件下的模拟降雨试验,系统研究了降雨条件下坡面薄层水流阻力规律。结果表明:相同雨强条件下,阻力系数随着坡度的增加呈现先增加后减小的趋势,随着流量、水深的增大而逐渐减小,最终稳定在0.025左右;相同坡度下,坡面薄层水流的阻力系数随着降雨强度、放水流量的增大而减小;降雨强度在一定程度上影响阻力系数与弗汝德数幂函数关系的离散性。在本试验条件下,薄层水流都处于"层流"和"过渡流"的流区,并且随着坡度的增大,薄层水流向"层流"转捩。在考虑雨强的情况下,给出了计入雨强影响的裸坡条件下坡面流阻力的计算公式。