海涂围垦区排灌工程边坡土壤侵蚀过程的水动力学特征

摘要

利用人工模拟降雨试验研究降雨强度和坡度两因子对海涂围垦区排灌工程边坡侵蚀产沙过程及其对径流水动力学参数的响应关系。结果表明，边坡输沙率随降雨历时增加呈S形曲线增长。随雨强和坡度增大，坡面细沟发育迅速，侵蚀量急剧增加，但在坡度25°附近存在一个侵蚀的临界坡度。高雨强和陡坡下，坡面平均流速显著增大，侵蚀输沙率与平均流速之间呈显著线性正相关关系。试验坡面径流雷诺数较小，变化于8．5～42．6之间，水流剪切力为分散边坡土颗粒的主要作用力；坡面输沙率和平均雷诺数之间呈抛物线正相关关系，且在雷诺数较小时坡面输沙率随雷诺数的增长较缓慢，随水流雷诺数的增大，水流紊乱程度越强，坡面产沙能力越强。坡面径流所受阻力系数均随雨强和坡度增大线性降低，输沙率与Manning糙率系数和Darcy Weisbach阻力系数均呈线性负相关关系。