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黄土高原关中地区植草沟径流水力学特性

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植草沟被广泛应用于海绵城市建设中,可有效改善城市生态环境.为探究植草沟径流调控作用的机理,通过放水模拟试验,研究了 5个坡度(1％、2％、3％、4％、5％)、5个放水流量(20、30、40、50、60 L·min-1)组合条件下植草沟径流的水力学特性与断面流速分布变化规律.结果表明:植草沟径流水力学特性主要表现为,随流量和坡度的增加,流速、雷诺数和佛汝德数均逐渐增加,曼宁糙率系数与Darcy-Weis-bach阻力系数逐渐减小.流速(V)可以用流量(Q)与坡度(S)的幂函数V=0.3387Q0.555S0.6601来表示.雷诺数和佛汝德数变化范围分别为1160.95～6596.82和0.17～1.21,径流流态均为紊流,流型受坡度影响较大.流量和坡度较小时,两者对阻力系数的影响较大,试验条件下水流阻力系数与雷诺数呈负相关关系.植草沟径流断面流速分布表现出关于中心两侧对称分布,最大流速点位于中心水面处,断面流速等值线随流量和坡度的增加而逐渐变密,流速变化梯度增大.本研究可为黄土区海绵城市建设中植草沟的设计应用与水力计算提供理论基础,也可以通过分析植草沟径流水力学特性以探索其径流调控机理.
Hydrodynamic characteristics of grass swale runoff in Guanzhong area of Loess Plateau,Northwest China

曹博召、王健、赵娅君、刘超

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西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨凌712100

西北农林科技大学资源与环境学院,陕西杨凌712100

植草沟 城市生态 径流调控 水力学特性 断面流速分布

41771308

2022

10.13287/j.1001-9332.202211.023

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2022.33(11)
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