细沟侵蚀临界坡度研究Study on the Critical Erosion Gradient by the Hydrodynamics
杨具瑞,史正涛,曹叔尤,刘兴年
摘要(Abstract):
根据细沟泥沙运动特点,考虑细颗粒泥沙的粘着力作用和非均匀沙的暴露度,建立了细沟泥沙起动公式。结合细沟泥沙起动公式和细沟稳定条件得到坡面侵蚀临界坡度的计算方法。通过计算得到如下的结论:(1)坡面细沟侵蚀临界坡度是土壤性质的函数,在反映土壤性质的容重等参数一定的情况下,仅是粒径的函数。(2)黄土坡面细沟侵蚀临界坡度在21.3°~50.4°之间。对于中值粒径为0.0185mm的黄土坡面,临界坡度为39.9°。(3)对应细沟侵蚀临界坡度存在一临界粒径,当粒径大于该粒径时,不存在细沟侵蚀临界坡度。当临界粒径为0.0198mm,对应的最大临界坡度为50.4°。
关键词(KeyWords): 粘着力;暴露度;细沟侵蚀;临界坡度
基金项目(Foundation): 国家自然基金项目(50579040,50409003);; 云南省学术技术后备人才基金项目(2005PY01-34)资助
作者(Author): 杨具瑞,史正涛,曹叔尤,刘兴年
参考文献(References):
- [1]蔡强国.坡面细沟发生临界条件研究[J].泥沙研究,1998(1):52-59.
- [2]Gilley J E,Kottwitz E R.Simanton J R.Hydraulic characteristics of rills[J].Trans.Of ASAT,1990,33:1900-1906.
- [3]Meyer LD,De Coursey D G.Soil erosion concepts and misconceptions.Proceeding of the Third Federal Inter-Agency Sedimentation Conference[C].BP-245-100,water Resources Council,Washington,D.C,1976:1-12.
- [4]Savat J and Poeson J.Spash and discontinuous runoff as creators of fine sandy lag deposits with Kalahari Sands[J].Catena.1977,4:113-116.
- [5]Rauws,G and G Govers.Hydraulic and soil mechanical aspects of rill generation on agricultural soil[M].Journal of Soil Science.1988,39:111-124.
- [6]张科利.黄土坡面发育的细沟水动力特征的研究[J].泥沙研究,1999(1):56-61.
- [7]邵学军.坡面细沟流速与坡度关系的数值模拟[J].水土保持学报.2001(5):1-5.
- [8]郑粉莉.发生细沟侵蚀的临界坡长与坡度[J].中国水土保持.1989(8):23-24.
- [9]杨具瑞,曹叔尤,等.坡面非均匀沙起动规律的研究[J].水力发电学报,2004,23(3):102-106.
- [10]韩其为,何明民.泥沙起动规律及起动流速[M].北京:科学出版社,1999:3-18.
- [11]沙际德,白清俊.粘性土坡面细沟流的水力学特性试验研究[J].泥沙研究,2001(12):39-43.
- [12]唐存本.泥沙起动规律[J].水利学报,1963(4):1-11.
- [13]Gilley J E,Kottwitz E R,Simanton J R.Hydraulic characteristics of rills[J].Trans.Of ASAT,1990,33:1900-1906.
- [14]文康,金管生,等.地表径流过程的数学模拟[M].北京:水利电力出版社,1991:1-67.
- [15]胡世雄,靳长兴.坡面土壤侵蚀临界坡度问题的理论与实践研究[J].地理学报,1999,54(4):347-356.
- [16]姚文艺,唐立群.水力侵蚀产沙过程及模拟[M].郑州:黄河水利出版社,2001:100-130.
- [17]M.J.柯克比,等著,王礼先,等译.土壤侵蚀[M].北京:水利电力出版社,1987:226-240.