【摘 要】
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土壤侵蚀产生主要原因是水流挟沙力随着环境因子改变而增大,在挟沙力的作用下,土体发生滑动。因此展开棕壤水流挟沙力与相关影响因子的关系探究,为棕壤分布较为广泛的地区展开挟沙力控制,及时进行土壤侵蚀预报具有重要意义和作用。为了确定坡面水流挟沙与其主要因子的关系,本研究以棕壤为研究对象,于沈阳农业大学试验基地开采土样,采用3个坡度(3°,6°,9°)、4个流量(0.35 L/s,0.45 L/s,0.55
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土壤侵蚀产生主要原因是水流挟沙力随着环境因子改变而增大,在挟沙力的作用下,土体发生滑动。因此展开棕壤水流挟沙力与相关影响因子的关系探究,为棕壤分布较为广泛的地区展开挟沙力控制,及时进行土壤侵蚀预报具有重要意义和作用。为了确定坡面水流挟沙与其主要因子的关系,本研究以棕壤为研究对象,于沈阳农业大学试验基地开采土样,采用3个坡度(3°,6°,9°)、4个流量(0.35 L/s,0.45 L/s,0.55 L/s,0.65L/s)进行水槽冲刷试验,通过灰色关联分析法和模糊贴进度确定影响水流挟沙力的主要因子,运用逐步回归分析法确定水流挟沙力与其影响因子的关系,研究所取得的主要结果如下:(1)挟沙力随时间变化特征:水流挟沙力的初始产生时间与坡度和流量具有较大的关系,坡度越大产生水流挟沙力所需时间越长,而流量越大产生水流挟沙力所需时间越长,且水流挟沙力的产生时间与流量之间的关系较与坡度之间的关系更为复杂。挟沙力在试验时间区间内整体是呈现增大趋势,但均有一定的波动。(2)对流量、坡度、流速、雷诺数、弗劳德数、阻力系数、水流剪切力、单位水流功率、水流功率与挟沙力进行灰色关联度计算,得出流速与挟沙力的灰色关联度值最大,其他影响因子对挟沙力的影响程度从大到小依次为:流速>弗劳德数>流量>水流剪切力>水流功率>单位水流功率>坡度>雷诺数>阻力系数。(3)通过对流量、坡度、流速、雷诺数、弗劳德数、阻力系数、水流剪切力、单位水流功率、水流功率与挟沙力进行模糊贴近度分析,得出影响因子对挟沙力的影响程度为:流速>弗劳德数>水流功率>单位水流功率>水流剪切力>流量>坡度>雷诺数>阻力系数。(4)根据灰色关联分析和模糊贴近度分析结果确定流量、坡度、流速、弗劳德数、水流剪切力、单位水流功率、水流功率作为本次研究中挟沙力的影响因子。运用逐步分析法确定基于流速、水流剪切力和单位水流功率的水流挟沙力预测方程。(5)将流速、水流剪切力、单位水流功率进行通径分析。得到影响挟沙力影响因子的顺序:流速>单位水流功率>水流剪切力。最终结合灰色关联分析、模糊贴近度分析、逐步回归分析和通径分析确定得到最优模型预测方程:Tc=263.488+604.965V+1173.386P-7.978τ(R~2=0.986)
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