摘要：坡面侵蚀产沙主要受坡面径流动态过程的影响,表征坡面径流过程特征是水力学特征参数。为了研究坡面侵蚀产沙与主要水力学特征参数的关系,揭示坡面侵蚀产沙的水动力学机理。采用人工模拟降雨的方式,通过不同坡长和雨强的组合试验,基于跨雨强和跨坡长的综合性分析的思路,应用经典水力学计算和统计拟合相结合的方法,对特定坡度(20°)下,5个坡长(1,2,3,4,5m)13个降雨强度的试验监测数据进行了分析。结果表明:(1)在设计雨强(0.65~2.0mm/min)和坡度范围内,坡面径流都属于缓流,雨强<0.7mm/min都为层流,呈现紊流的最小雨强为1.01mm/min;(2)坡长对弗汝德数和阻力系数的影响较大,对剪切力、径流深和雷诺数的影响很小,3m坡长是坡面径流过程的波动步长,是模拟试验研究坡面径流水动力学参数的最小设计坡长;(3)流速是坡面侵蚀产沙的主要影响参数,剪切力是判断坡面侵蚀产沙强度的综合性指标之一。这些研究结论为实地大范围通过径流量和流速来预测侵蚀产沙的强度提供了简便快速的判断方法。

摘要：在城市扩建过程中,对城区及其周边地区所造成的水土流失及其衍生的生态环境问题非常明显,进而影响了城市生态环境的承载能力。本研究从郊区与城区物质、能量循环和生态功能联系着手,分析了城郊水土流失的特性和环境影响,根据水土流失所造成的灾害损失和对生态环境的影响程度,建立了城郊水土流失强度及其对环境影响的评价体系;在此基础上,从城郊生态整体观考虑,讨论了城区与郊区生态环境的互动效应,提出了建设城市生态安全屏障——城郊水土保持生态安全带设想;并结合特殊的区位功能分区和生态功能链,对城郊各功能区的水土保持措施进行了生态优化设计。为充分发挥水土保持的多功能效应,提高城市的生态环境承载力提供了科学参考依据。