土工格室坡面侵蚀特性

 　　土工格室坡面侵蚀特性

　　土工格室坡面由于其独特的结构特性,其侵蚀过程与传统坡面有较大差异.本文采用变坡试验水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蚀规律.分析土工格室坡面流的流动特点及其与普通坡面流的差异,揭示了坡面侵蚀量随坡度、流量、切应力,以及绕流雷诺数的变化规律.结果表明,坡面侵蚀量远小于无格室的坡面;坡面累计侵蚀量和绕流雷诺数之间呈良好的对数函数正相关关系;平均侵蚀率与坡度、流量、切应力之间均呈良好的幂函数正相关关系,且流量对坡面流侵蚀率的影响大于坡度,随着流量的增大土工格室坡面流侵蚀能力的增率增大.

　　土工格室防护边坡是将土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,在格室侧壁与土体产生的摩擦力和格室对土体的侧限约束力共同作用下,形成一个轻型网状结构体,这种结构体改变了坡面水流的流向,使水流主要沿格室边缘流动,延长了水流的流径,使水流的动能部分消耗在格室上,坡面水流的径流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,减轻了水流对坡面的冲蚀,在工程建设中得到越来越广泛的利用.国内外在坡面土壤侵蚀和边坡坡面冲刷防护工程措施等方面开展了较全面深入的研究,对水动力作用下的坡面侵蚀冲刷机理,取得了丰富而宝贵的经验和成果,但是现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开展.而土工格室这类特殊防护边坡,由于存在规则的格室边缘,通常会导致坡面水流首先沿格室边缘形成优势流,具有复杂的流动现象.对于土工格室坡面,现有研究成果主要集中在坡面冲刷防护、养护、病害治理的工程措施和水土流失的环境影响评价方面,针对土工格室侵蚀冲刷的研究还十分缺乏,对土工格室防护边坡水动力作用下的侵蚀特性仍缺乏深入了解。