非硬化路面与原生地面侵蚀水动力参数对比研究

詹松; 王文龙; 黄鹏飞; 李宏伟; 李建明; 王贞; 罗婷

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2014.02.001

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非硬化路面与原生地面侵蚀水动力参数对比研究

试验研究

- 非硬化路面与原生地面侵蚀水动力参数对比研究
- Comparative Analysis of Hydrodynamic Parameters for Unpaved Road and Original Ground
- 水土保持通报 2014年33卷第2期页码：1-6
- 作者机构：
  
  1. 西北农林科技大学资源与环境学院, 陕西杨凌,712100
  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试验室, 陕西杨凌,712100
  3. 西北农林科技大学水土保持研究所, 陕西杨凌,712100
  4. 江西省水土保持科学研究院土壤侵蚀与防治重点试验室,江西,南昌,330029
  5. 浙江省水利水电勘测设计院,浙江,杭州,310014
  6. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江,杭州,310014
  7. 杭州大地科技有限公司,浙江,杭州,310000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目"煤矿开发建设中人为侵蚀机理及新增水土流失预报模型:以神府东胜煤田为例"(40771127);水利部公益性行业专项(20120104,01201047);黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点试验室专项(10502-T1)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2014.02.001
  中图分类号：
- 纸质出版：2014
- 稿件说明：
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詹松, 王文龙, 黄鹏飞, 等. 非硬化路面与原生地面侵蚀水动力参数对比研究[J]. 水土保持通报, 2014,33(2):1-6.

ZHAN Song, WANG Wen-long, HUANG Peng-fei, et al. Comparative Analysis of Hydrodynamic Parameters for Unpaved Road and Original Ground[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2014, 33(2): 1-6.
詹松, 王文龙, 黄鹏飞, 等. 非硬化路面与原生地面侵蚀水动力参数对比研究[J]. 水土保持通报, 2014,33(2):1-6. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2014.02.001.

ZHAN Song, WANG Wen-long, HUANG Peng-fei, et al. Comparative Analysis of Hydrodynamic Parameters for Unpaved Road and Original Ground[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2014, 33(2): 1-6. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2014.02.001.

摘要

非硬化路面是神府煤田重要的侵蚀单元

其侵蚀过程和方式与原生地面存在一定差别。通过野外人工模拟降雨试验

对比分析了非硬化路面和原生地面水沙响应的过程和机制。结果表明:(1)非硬化路面径流主要为过渡流

原生地面主要为层流

且均为缓流; (2)非硬化路面水流流速、剪切力、佛汝德数、雷诺数、功率大于原生地面

曼宁系数、达西系数小于原生地面; (3)非硬化路面水力参数随坡度、雨强变化趋势与原生地面不完全一致; (4)非硬化路面产沙量随径流量增大

原生地面产沙量为非硬化路面的0.8%~14%; (5)非硬化路面侵蚀模数对水动力参数响应紧密程度表现为:径流总动能> 平均水流功率> 平均水流剪切力。

Abstract

Erosion processes and modes may be changed on unpaved road formed by rolling original ground. The objective of this study was to reveal the changing mechanisms of water and sediment yield by a series of outdoor artificial rainfall simulation experiments in Shenfu coalfield. Results show that: (1) Flow regime is mainly the transitional flow on unpaved road and the laminar flow on original ground

and both of them are the subcritical flow. (2) Reynolds number

shear force

Froude number

flow velocity and stream power on unpaved road are higher than those on original ground

while the Darcy-Weisbach friction coefficient and the Manning roughness coefficient on unpaved road are lower than those on original ground. (3) Hydrodynamic parameters on unpaved roads are not absolutely consistent with those on original ground. (4) Sediment yield on original ground is lower than that on unpaved road and increased as runoff yield increases. (5) Correlation coefficients for the responsive relationships between sheet erosion rate and hydrodynamic parameters on unpaved road are in the following order: runoff kinetic energy> mean stream power> mean flow shear stress.

关键词

Keywords

references

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