孙晓敏
- 作品数：3 被引量：96H指数：2
- 供职机构：西北农林科技大学资源环境学院黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程更多>>
- 模拟草被覆盖下坡面水流阻力特性试验研究
- 2023年
- 探究植被覆盖下的坡面流阻力特性对土壤侵蚀模型的建立有着重要意义。通过3个坡度、7个流量和10个草被覆盖度下的定床冲刷实验,系统分析坡面薄层水流的流型流态与阻力特性。实验结果表明,坡面水流流态受到草被覆盖度与坡度的综合影响,主要分布在层流区及过渡流区。通过等效粗糙度和坡面水流流动阻力规律,推导出等效阻力系数f_(e)的计算公式,公式表明草被覆盖度是影响水流阻力的重要因素,f_(e)值随覆盖度增加而整体增大,实验结果显示当覆盖度在0%~37.68%的范围内时,等效阻力系数始终小于1.5;而当覆盖度在56.52%~94.2%的范围内时,f_(e)由0.697~3.042增长至2.440~14.393。淹没度及雷诺数对等效阻力系数的影响与覆盖度密切相关,覆盖度低于18.84%时,等效阻力系数随淹没度与雷诺数的增加而呈减小趋势;而当覆盖度高于65.94%时,等效阻力系数随淹没度与雷诺数的增加而以较大的速率上升。研究结果以期为水土流失综合治理提供理论支撑。
- 赵冰清陈恬玥孙晓敏郭子璇岑由东杨青君张宽地
- 关键词：坡面流植被覆盖流态
- 模拟植被覆盖条件下坡面流水动力学特性被引量：58
- 2014年
- 利用人工模拟植被试验,系统研究了6个坡度和10个流量、5种覆盖度条件下坡面流水力参数水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面植被水流阻力的内在规律性。结果表明:流态指数随植被覆盖度的增加而显著增加,相同植被覆盖度下,试验坡度对其影响并不显著。各试验工况下,水流流态主要分布在"虚拟层流区"和过渡流区,未达到紊流区。随试验坡度的增加,水流流态由缓流向急流区域延伸,而随覆盖度的增加,流态向相反方向延伸。植被覆盖条件下坡面水流阻力与雷诺数的变化规律并非呈单调增加或者单调递减的趋势,而与植被覆盖度紧密相关,当植被覆盖度较低时,阻力系数随雷诺数的增加而减小,而覆盖度较高时,阻力系数随雷诺数增加呈线性增加的趋势。
- 张宽地王光谦孙晓敏王俊杰
- 关键词：植被覆盖坡面流水力学特性
- 坡面薄层水流水动力学特性试验被引量：54
- 2014年
- 坡面流水动学特性对阐明土壤侵蚀和坡面产沙机理均有重要意义,采用坡面定床阻力试验,定量研究了6种不同粗糙度床面、5种不同坡度下坡面薄层水流水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面薄层水流阻力的内在规律性。结果表明,坡面薄层水流流态指数随坡度呈现出的先减小后增加的变化趋势,当试验坡度小于0.15 rad时,流态指数随坡度的增加而逐渐减小,当坡度大于0.15 rad时,出现相反的变化趋势。流态指数随床面粗糙度呈抛物线变化趋势,其均值为0.376,总体上坡面薄层水流属于滚波流区和过渡流区的范畴;水流弗劳德数与单宽流量和试验坡度均成幂函数关系,临界流对应的单宽流量随粗糙度的增加而增大,随坡度的增加而减小,水流流型处于临界流和急流型态;阻力系数与单宽流量呈幂函数关系,而与雷诺数成反比关系,关于增阻的原因主要与绕流产生压差阻力和坡面滚波流引起的局部阻力有关,并根据薄层水流阻力特征,提出了滚波流区阻力计算公式。研究成果可为坡面土壤侵蚀预报模型构建提供理论依据,从而促进明渠水流理论向坡面水流方面扩展。
- 张宽地王光谦孙晓敏杨帆吕宏兴
- 关键词：水动力学力学性能流态
