土工格室坡面侵蝕特性

　　土工格室坡面由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性,其侵蝕過(guò)程與傳統(tǒng)坡面有較大差異.本文采用變坡試驗(yàn)水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蝕規(guī)律.分析土工格室坡面流的流動(dòng)特點(diǎn)及其與普通坡面流的差異,揭示了坡面侵蝕量隨坡度、流量、切應(yīng)力,以及繞流雷諾數(shù)的變化規(guī)律.結(jié)果表明,坡面侵蝕量遠(yuǎn)小于無(wú)格室的坡面;坡面累計(jì)侵蝕量和繞流雷諾數(shù)之間呈良好的對(duì)數(shù)函數(shù)正相關(guān)關(guān)系;平均侵蝕率與坡度、流量、切應(yīng)力之間均呈良好的冪函數(shù)正相關(guān)關(guān)系,且流量對(duì)坡面流侵蝕率的影響大于坡度,隨著流量的增大土工格室坡面流侵蝕能力的增率增大.

　　土工格室防護(hù)邊坡是將土工格室與植草相結(jié)合而形成的一種新型護(hù)坡形式,在格室側(cè)壁與土體產(chǎn)生的摩擦力和格室對(duì)土體的側(cè)限約束力共同作用下,形成一個(gè)輕型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體,這種結(jié)構(gòu)體改變了坡面水流的流向,使水流主要沿格室邊緣流動(dòng),延長(zhǎng)了水流的流徑,使水流的動(dòng)能部分消耗在格室上,坡面水流的徑流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,減輕了水流對(duì)坡面的沖蝕,在工程建設(shè)中得到越來(lái)越廣泛的利用.國(guó)內(nèi)外在坡面土壤侵蝕和邊坡坡面沖刷防護(hù)工程措施等方面開展了較全面深入的研究,對(duì)水動(dòng)力作用下的坡面侵蝕沖刷機(jī)理,取得了豐富而寶貴的經(jīng)驗(yàn)和成果,但是現(xiàn)有研究成果大都是基于自然坡地、草地、林地的水土保持工作而開展.而土工格室這類特殊防護(hù)邊坡,由于存在規(guī)則的格室邊緣,通常會(huì)導(dǎo)致坡面水流首先沿格室邊緣形成優(yōu)勢(shì)流,具有復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象.對(duì)于土工格室坡面,現(xiàn)有研究成果主要集中在坡面沖刷防護(hù)、養(yǎng)護(hù)、病害治理的工程措施和水土流失的環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面,針對(duì)土工格室侵蝕沖刷的研究還十分缺乏,對(duì)土工格室防護(hù)邊坡水動(dòng)力作用下的侵蝕特性仍缺乏深入了解。