| 喀斯特槽谷区岩石与坡面夹角对坡面集中流水力学特性的影响 |
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| 引用本文： | 曾荣昌,张玉启,何丙辉,李天阳,曾成.喀斯特槽谷区岩石与坡面夹角对坡面集中流水力学特性的影响[J].土壤学报,2021,58(5):1179-1189. |
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| 作者姓名： | 曾荣昌 张玉启 何丙辉 李天阳 曾成 |
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| 作者单位： | 西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题（2016YFC0502303）和国家自然科学基金项目（41771312） |
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| 摘 要： | 喀斯特槽谷区地表出露的岩石与坡面形成不同夹角,塑造了复杂的微地貌,显著改变坡面集中水流路径,使得水流特性发生重大变化。目前,不同岩石与坡面夹角下集中流水力学特性的变化特征还不清楚。通过室内放水冲刷模拟试验,研究了3个坡度(10°、15°和20°)、3个冲刷流量(5、7.5、10 L·min-1)和6个岩石与坡面夹角(30°、60°、90°、120°、150°和180°(0°))组合条件下喀斯特槽谷区地表集中流的水力学特性。结果表明:集中水流雷诺数(Re)随冲刷历时变化趋势较复杂,试验条件下,Re随流量的增大而增大,随坡度变化规律不明显,变化范围为517～3343。Darcy-Weisbach阻力系数(f)随冲刷历时表现出增大的变化趋势,其随坡度增大而增大,随流量增大而减小,变化范围为0.62～5.70。Re和岩石与坡面夹角关系均不显著,f和岩石与坡面夹角间的关系在各流量和坡度组合下表现不同。f与Re之间的耦合关系受岩石与坡面夹角的显著影响,当岩石与坡面夹角小于90°时,f-Re关系用对数方程描述比较好;夹角大于等于90°时,则用幂函数方程描述更好。试验条件下,当Re1 791时,f与Re关系不显著;当Re1 791时,f与Re则呈显著正相关。本研究可为喀斯特槽谷区土壤侵蚀预报模型的建立提供依据。
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| 关 键 词： | 喀斯特 岩层与坡面夹角 地下裂隙 雷诺数 阻力系数 集中流 |
| 收稿时间： | 2020/2/14 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/7 0:00:00 |
Hydraulic Characteristics of Concentrated Flow Relative to Angle between Rock and Slope in the Karst Trough Valley Area |
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| ZENG Rongchang,ZHANG Yuqi,HE Binghui,LI Tianyang,ZENG Cheng.Hydraulic Characteristics of Concentrated Flow Relative to Angle between Rock and Slope in the Karst Trough Valley Area[J].Acta Pedologica Sinica,2021,58(5):1179-1189. |
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| Authors: | ZENG Rongchang ZHANG Yuqi HE Binghui LI Tianyang ZENG Cheng |
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| Institution: | College of Resources and Environment, Southwest University, Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education,College of Resources and Environment, Southwest University, Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education,College of Resources and Environment, Southwest University, Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education,College of Resources and Environment, Southwest University, Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education,College of Resources and Environment, Southwest University, Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Karst Angles between rock strata and slope Underground fissure Reynolds number The resistance coefficient Concentrated flow |
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