【摘 要】
:
植被是影响坡面流水力特性的重要因素,坡面中植被的存在会改变水流结构,增大动能损失,延缓水流的流速,进而影响坡面水流流态和水流阻力的变化规律及水流冲刷和输移泥沙的能力。在流域坡面中的植被,无论属于自然生长还是人工种植,都会因植被类型不同、生长状况差异等原因,使其茎杆粗度呈现明显的差异性即坡面植被是茎杆粗度不同的植被的组合,因此有必要研究茎杆粗度不同的组合植被对坡面流水力特性的影响,为精确模拟坡面产汇
【基金项目】
:
《考虑阻力作用的分布式坡面汇流多流向流量分配算法研究》,国家自然科学基金,编号:41471025;
论文部分内容阅读
植被是影响坡面流水力特性的重要因素,坡面中植被的存在会改变水流结构,增大动能损失,延缓水流的流速,进而影响坡面水流流态和水流阻力的变化规律及水流冲刷和输移泥沙的能力。在流域坡面中的植被,无论属于自然生长还是人工种植,都会因植被类型不同、生长状况差异等原因,使其茎杆粗度呈现明显的差异性即坡面植被是茎杆粗度不同的植被的组合,因此有必要研究茎杆粗度不同的组合植被对坡面流水力特性的影响,为精确模拟坡面产汇流过程、构建坡面土壤侵蚀预测模型提供理论支持。本文采用塑料圆柱吸管作为模拟植被,分别在9种植被组合类型(2mm&3mm、2mm&4mm、3mm&4mm、4mm&5mm、2mm&6mm、3mm&6mm、4mm&6mm、5mm&6mm、3mm&5mm)、5种底坡坡度(0.0%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%)及3种组合植被排列方式(横向排列、纵向排列、交错排列)下进行室内水槽试验,通过对试验数据的处理与分析,研究组合植被茎秆粗度、组合植被排列方式及底坡坡度对坡面流水力特性的影响规律。研究结果表明:(1)组合植被交错排列时,在同一水深下,保持其中一种植被茎秆粗度不变,随另一种植被茎秆粗度的增大,流速v、雷诺数Re、弗劳德数Fr皆逐渐减小,而达西-魏斯巴赫阻力系数f逐渐增大,沿程能量损失hf在水深h<0.02m时无显著变化,在水深h≥0.02m时逐渐增大。(2)组合植被交错排列时,在同一水深下,雷诺数Re、弗劳德数Fr、达西-魏斯巴赫阻力系数f均与任一组合植被茎秆直径(D、d)均呈幂函数关系;在同一组合植被下,雷诺数Re、弗劳德数Fr、达西-魏斯巴赫阻力系数f均与水深h呈幂函数关系。(3)在同一水深、坡度下,三种组合植被排列方式对应的坡面流流速、雷诺数由大到小分别为:ν纵向排列>ν横向排列>ν交错排列,Re纵向排列>Re横向排列>Re 交错排列;当水深h<0.05m时,三种组合植被排列方式对应的弗劳德数由大到小为:Fr纵向排列>Fr横向排列>Fr交错排列,当水深h≥0.05m时,三种组合植被排列方式对应的弗劳德数无显著差异;当水深范围为h<0.03m时,三种组合植被排列方式对应的沿程能量损失由大到小为:hf纵向排列>hf横向排列>hf交错排列,水深范围为h≥0.03m时,组合植被排列方式对应的坡面流沿程能量损失无显著差异;三种组合植被排列方式下达西-魏斯巴赫阻力系数大小排序为:f交错排列>f横向排列>f纵向排列,此规律在0.02m≤h≤0.05m时较为显著。(4)组合植被交错排列时,在同一水深下,随着底坡坡度增大,坡面流流速v、沿程能量损失hf、雷诺数Re、弗劳德数Fr均逐渐增大。当坡度i<1.0%时,坡度变化对的达西-魏斯巴赫阻力系数f无显著影响;当坡度i≥1.0%时,坡度变化对一定水深范围内的达西-魏斯巴赫阻力系数f有显著影响,且其影响的水深范围大小与坡度呈正相关。此外,在同一水深下,弗劳德数Fr、雷诺数Re均与底坡坡度i呈指数函数关系。
其他文献
为适应经济社会发展,实现大规模电能跨区传输,我国正在加快建设跨区域互联电网。利用广域测量系统(WAMS)对全网信息进行动态同步采集是互联电力系统实施网络化控制的基础,但同时也带来了一些挑战。随着WAMS逐步推广与完善、相量测量单元(PMU)布点增多,通信网洛中传输的PMU数据比例增大,PMU高频率且不间断的传输,造成控制中心涌入海量状态和控制信息,增大系统采集信息、存储和处理压力,同时海量的信息在
宜春地区禅宗文化源远流长,有“开禅宗门风、散一花五叶”的美称,作为当地禅宗文化的载体,其寺院建筑既闪耀着传统建筑的光芒,又彰显了宜春地域内厚重的禅宗寺院文化底蕴,是中国传统建筑与宗教文化结合的典型代表,具有重要的历史价值和艺术价值。宜春地区禅宗寺院建筑空间形态是宜春禅宗寺院建筑中的重要组成部分,探究宜春地区禅宗寺院建筑空间形态对于中国寺院建筑文化研究有着积极的意义。文章根据宜春地区9座典型的禅宗寺
超高密度电法系统的装置类型多样,操作简便快捷,具有极强的抗干扰能力,结合基于孔间电阻率CT原理的空间透视技术,可获取繁多的链接数据,根据具体实际需要,进行不同装置的数据处理。恰逢矿井开采步入深部时代,巷道底板破坏深度未知,岩体富水性不明,需要将超高密度电法系统与空间透视技术的优势互补,对开采底板的不良地质情况做出预报,指导工程准确施工。为探究超高密度空间透视技术的勘测效果,本文主要做了如下几个方面
中国西南地区的经济繁荣离不开西部大开发战略的贡献,交通运输线的建设正如火如荼地展开,其中机场的建设尤为突出。西南地区多为山地,地形较复杂,形成了许多高填方边坡,土石混合体作为主要填方材料在机场工程建设中也得到了更广泛的应用。由于实际工程的土石混合体尺度较大,开展室内试验测定其物理力学参数时需要对原型级配料进行缩尺处理,从而产生室内试样与真实土石混合体之间力学性能的差异,即缩尺效应。且在加载过程中,
香菇营养价值丰富,具有重要的食用价值和药用价值,是最受欢迎的食用菌品种之一。镉是一种存在于环境中的重金属,可通过食物链危害人类健康,进入人体的镉过量会对人体免疫力、肝肾等都有较大危害,严重的将会致癌。香菇具有富集镉的特性,因此会出现香菇中镉含量较高的问题,影响食品的安全。因此开展香菇对镉的控制及其机理研究具有重要意义。本文通过在香菇菌丝中外源添加一系列浓度的竞争吸附剂、微生物等,观察菌丝的生长状况
近年来,钙钛矿太阳能电池因具有高的光电转化效率以及可用低成本的溶液法制备等优点成为国内外的研究热点,但由于钙钛矿材料在空气中易分解导致器件不稳定以及电池结构中采用贵金属电极使电池制备的总体成本提高等问题制约了钙钛矿太阳能电池的应用。本文从降低电池器件的制备成本,优化器件结构以及提高钙钛矿太阳能电池稳定性入手,采用低温碳浆料制备碳电极应用于电池器件中,制备了基于碳背电极的无空穴传输层的钙钛矿太阳能电
预制装配式剪力墙体系是一种将工厂预制墙板进行现场拼装的抗侧力结构体系,其中竖向接缝和水平接缝连接性能对结构的整体性、稳定性起决定作用,连接构造差异会影响结构传力机理。现有预制墙板接缝连接方式主要包括“干式连接”和“湿法连接”两类,其中“干式连接”方式主要有预应力拉杆连接和螺栓连接,“湿法连接”方式主要有套筒灌浆连接、浆锚连接等,本课题主要针对预制装配式剪力墙水平接缝干式连接的抗震性能进行研究。结合
叶蝉是竹类植物上重要的刺吸类昆虫之一,近年来对竹类植物的危害呈上升趋势,大多数种类为重要的农林害虫,具重要的经济意义。针对竹子叶蝉种类繁多,体型小,部分类群的外形与生殖结构极其相似,传统分类方法鉴定困难等问题,本文对中国竹子叶蝉展开了DNA条形码研究,主要内容包括:DNA条形码候选基因的筛选、构建DNA条形码数据库、基于筛选的DNA条形码对部分类群的分类地位的验证及新分类单元的验证。主要研究结果如
面对日益日益严重的资源、能源消耗和环境污染问题,为实现钢铁行业的可持续发展,迫切需要开发新一代低成本、高品质的钢材产品,近年来开发出并得到广泛应用的轧后超快速冷却技术成为制造低成本、高性能热轧钢材产品的有效技术途径。本文依托国家自然科学重点基金“超快冷条件下低碳微合金钢中纳米碳化物析出控制及综合强化机理”,成分上采用单独添加Ti元素的普通碳钢,通过采用多种不同的实验工艺,探究出实现工业生产减量化方
索支撑预应力柱是钢结构中一种常见的预应力构件,预应力的引入极大地减小了中心钢柱的截面尺寸,使结构不但造型美观,同时也具有良好的力学性能,被广泛应用于大跨度空间结构中,如大型体育馆、机场航站楼、会展中心等。目前对于索支撑预应力柱的研究多停留于数值模拟和理论分析阶段,试验的研究相对较少,本文对一种三撑杆索支撑预应力钢柱的整体稳定性能进行了试验研究,并探讨了其有限元分析方法,在此基础上,对配置交叉索的双