黃土坡面徑流侵蝕動力學(xué)及養(yǎng)分流失特征研究.pdf

1、黃土區(qū)水土養(yǎng)分流失直接加劇了土壤質(zhì)量下降和農(nóng)業(yè)非點源污染，本文通過野外人工降雨試驗，研究了降雨條件下黃土坡面土壤侵蝕及養(yǎng)分流失規(guī)律，并進(jìn)一步分析了描述徑流泥沙及養(yǎng)分運移規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴雨型對坡面總產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量及三種養(yǎng)分流失量的影響均表現(xiàn)為：均勻型<增強型<峰值型<減弱型；雨強在不同發(fā)生時序下，雨強相同時其發(fā)生時序在第一階段時產(chǎn)沙率及養(yǎng)分流失率較大，而產(chǎn)流率較?。辉诓煌晷拖驴捎弥笖?shù)函數(shù)來描述單寬流量與

2、產(chǎn)沙率之間的關(guān)系，用二次函數(shù)來描述單寬流量與養(yǎng)分流失率之間的關(guān)系；不同雨型條件下，水力學(xué)參數(shù)中雷諾數(shù)及流速對產(chǎn)沙率及養(yǎng)分流失率的影響相對較大；不同雨型下水蝕動力參數(shù)對產(chǎn)沙率及養(yǎng)分流失率的影響均表現(xiàn)為：剪切力<單位水流功率<水流功率；⑵在間歇性降雨條件下隨降雨次數(shù)的增加產(chǎn)流率呈增大趨勢，產(chǎn)沙率及養(yǎng)分流失率均呈減小趨勢。在施加羧甲基纖維素鈉(CMC)條件下，隨著施用量的增加產(chǎn)流率呈先減小再增大趨勢，產(chǎn)沙率及養(yǎng)分流失率均呈減小趨勢。⑶聯(lián)立并求

3、解了降雨入滲模型、坡面產(chǎn)流模型及泥沙輸運模型，并利用matlab編寫模型計算程序，模擬計算了坡地的產(chǎn)流產(chǎn)沙過程。通過野外模擬降雨試驗數(shù)據(jù)與模型計算值之間的對比驗證了模型的可靠性，最后利用模型模擬了在不同雨強、坡度、坡長及土壤前期含水率條件下的坡面出口處的單寬流量、含沙率、總產(chǎn)沙量及坡面平均流速、平均水深的變化規(guī)律。⑷以有效混合深度模型為基礎(chǔ)，將模型中混合系數(shù)考慮為冪函數(shù)衰減形式并建立相應(yīng)計算公式，通過對比發(fā)現(xiàn)可以更好的描述坡面徑流養(yǎng)分流