大粗糙单元对坡面流水动力学特性的影响

• 作 者: 柳晓娜 樊登星 余新晓 郑鹏飞 王渝淞 朱栩辉 孙乐乐
• 机 构: 北京林业大学水土保持学院、国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室
• 出 处: 水土保持学报
• 发表日期: 2018年4期
• 关键词: 大粗糙单元 坡面流 水力学特性 绕流阻力 large-scale roughness elementoverland flowhydraulic charact
• 基金项目: 国家自然科学基金项目（41501292）, 中央高校基本科研业务费专项（2015ZCQ-SB-01）, 国家重点研发计划项目（2016YFC0500802）, 科技创新服务能力建设—科研基地建设—林果业生态环境功能提升协同创新中心项目（2011协同创新中心）（市级）（PXM2018_014207_000024）

通过室内定床冲刷试验,选用砂布床面模拟土壤下垫面,选用砂布＋塑料半球体（直径为40mm）床面模拟大粗糙单元下垫面,在较大流量（2.81~84.43L/min）、坡度（2°~10°）范围内,系统研究了大粗糙单元对坡面流水动力学特性的影响。结果表明：（1）大粗糙单元床面的平均流速、平均水深和弗劳德数与流量之间均呈幂函数正相关关系;平均流速和弗劳德数与坡度之间均呈幂函数正相关关系,而平均水深与坡度之间呈幂函数负相关关系;阻力系数随雷诺数的增大而逐渐减小。（2）大粗糙单元增加了坡面流阻力,延缓