地表覆盖对坡面流流速影响的模拟试验

植被覆盖对坡面流流速的影响,会引起坡面输沙特征的改变,但在陡坡条件下盖度与流速的响应关系尚不明确。针对目前国内外研究的不足,本研究采用变坡实验水槽在较大坡度(5°～25°)、流量(0.25～2 L/s)和盖度(0%～25%)范围内,系统研究了坡面流平均流速与盖度、坡度、流量之间的关系。结果表明:坡面流流速在0.15～1.35 m/s内变化,流速与盖度、坡度和流量关系密切。随着地表模拟盖度的增加,水流克服覆盖物的阻碍作用而消耗的能量越多,水流流速随之减小。随着坡度和流量的增加,坡面流重力势能与水流动能增加,因此流速随坡度和流量呈幂函数增加。通过统计回归发现,盖度对流速的影响最大,占45%左右,坡度和流量次之。三个因子可以较好模拟陡坡、定床条件下水流流速(R2=0.93)。研究结果有助于认识陡坡地表覆盖下坡面流的水动力学特性,为建立土壤侵蚀过程模型提供理论基础。