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坡面薄层含沙水流水动力学参数提取的方法

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针对坡面径流水深浅(1～5 mm)和水动力学参数(流速、水深等)提取困难,给坡面侵蚀径流水流结构、能量耗散及泥沙输移等的深入研究带来困难的问题,基于水动力学原理和相似性理论,通过“非常规比尺模型”将径流水深进行放大,来研究坡面薄层含沙水流的水流相似过程.结果表明:(1)当薄层含沙水流水深放大2.5倍,含沙量在10～320 kg/m3时,薄层含沙水流原型和模型的水面线(阻力)、流速、侵蚀地形的误差分别为0～0.1％,0.1％～5.3％,0.9％～4.9％,误差均在允许范围之内,原型和模型满足几何、运动等相似比尺转换关系;(2)水深在0.5～1.25 cm时,薄层含沙水流为紊流,原型和模型的流速垂向分布满足对数分布,可以用同一方程进行表达;(3)“非常规比尺模型”可以作为一种方法应用到薄层含沙水流的水动力学参数提取、水流结构、能量耗散、泥沙输移等的深入研究过程中.
Study on Extraction Methods for Hydrodynamic Parameters of Overland Sediment Flow

尹艳、高建恩、李慧娟、韩赛奇、周媚芳

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西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨凌712100

中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100

西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100

薄层含沙水流 水动力学 非常规比尺模型 相似性

国家重点研发计划项目陕西省自然科学基金重大基础研究项目国家自然科学基金国家自然科学基金水土保持研究所中国科学院创新工程重要方向项目

2017YFC05047032016ZDJC-204187707841371276A315021615

2019

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2019.33(1)
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