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植被覆盖对坡面流水动力学参数的影响,会引起坡面流输沙特征的改变,但在陡坡条件下二者之间的响应关系尚不明确；目前大部分试验都是在定床条件下进行的,动床条件下相应研究比较少。本研究利用变坡试验水槽,采用人工控制植被覆盖的方法,在较大坡度(5°～20°)、流量(0.25～2L/s)、盖度(0％～25％)范围内,系统研究了定床与动床条件下盖度对坡面流水动力学特性、输沙特征的影响,建立了模拟覆盖盖度与坡面流水动力学参数、坡面流输沙率间的定量关系,并就不同床面条件下坡面流水动力学参数和输沙率进行了比较,揭示了植被影响坡面流输沙的水动力学机理,为阐述土壤侵蚀机理、评价植被的水土保持功效、指导水土保持措施配置,提供理论依据。本研究取得主要结论如下：
⑴分析了流态随地表模拟覆盖盖度的变化趋势。定床和动床条件下大部分试验水流处于紊流和急流状态。水流雷诺数和弗汝德数与盖度间均呈负相关关系,随着流量与坡度的变化二者之间的关系会发生一定的变化。
⑵探讨了地表模拟覆盖的盖度对水流平均流速的影响。流速与盖度间呈显著的负相关关系,与坡度和流量间呈正相关关系,通过盖度、坡度和流量可以较好地模拟不同床面特征下坡面流的平均流速。床面特征的改变对坡面水流流速大小无显著性影响。
⑶研究了地表模拟覆盖盖度对水流深度的影响。水深随着模拟覆盖盖度和流量的增大而增大,随着坡度的增大而减小,相比之下流量对水深影响最为显著。在相同坡度下定床与动床条件下水深相关性显著,经检验后发现坡面流水深受床面特征影响显著。
⑷深入探讨了坡面流阻力随地表模拟盖度的变化特征,结果表明阻力随着模拟盖度的增加而增加,阻力与坡度呈负相关关系,且受流量的影响较小。在不同盖度下,阻力与雷诺数既有正相关关系又有负相关关系；阻力与弗汝德数关系密切,随着盖度的不同相关关系发生变化。通过盖度与弗汝德数可以较好模拟定床和动床条件下的坡面流阻力,经比较发现床面特征对阻力影响显著。
⑸揭示了坡面流输沙率对地表模拟盖度的响应。输沙率随着坡度和流量的增加而增加,输沙率与流速和阻力关系密切,随着流速的增大呈幂函数形式增大,随着阻力的增大而减小。从输沙率的模拟结果来看,定床条件下坡度对输沙率的影响最大,依次是流量和盖度：动床条件下盖度对输沙率无显著影响,输沙率仅受流量和坡度的控制。
⑹深入比较相同坡度下不同床面特征对坡面侵蚀输沙的影响。床面特征的改变使得各变量对输沙率的影响程度发生改变。通过比较定床和动床条件下输沙率的特征值,可以发现在相同坡度下动床条件下输沙率比定床输沙率大。主要是因为动床条件下水流形态发生改变,床面出现的细沟使得水流横向汇聚,增加了侵蚀和输沙能力,弱化了阻力增加所引起的输沙变化,因此细沟侵蚀的出现是造成动床条件下输沙率较大的原因。