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武汉大学学报(工学版)2025年第02期:非定向来流顶冲下生态护坡的抗冲性试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘明潇;骆亚茹;孙东坡;蒋冠宇;朱勇杰;

单位:华北水利水电大学港口航道与海洋发展研究中心;

摘要:设计了一套采用自然生长植被护坡、模拟各种洪水顶冲条件的水力生态试验装置,利用植草边坡模型进行多组合冲刷试验研究,分析研究了不同岸坡环境的边坡侵蚀变化特征和生态护坡抗冲机制。试验结果表明:影响岸坡冲刷的最敏感要素是顶冲流速,它与单位土体侵蚀流失量呈指数型函数关系,且变化梯度与流速成正比;来流顶冲角作用弱于顶冲流速,它与单位土体流失量呈近似线性的函数关系;采用2类优势草种的生态护坡与素土边坡相比,坡面侵蚀量大幅降低;当顶冲流速为3~4 m/s时,生态护坡泥沙流失量仅为素土岸坡的50%~60%;垂直顶冲时,素土岸坡泥沙流失量是生态护坡岸坡泥沙流失量的1.73~2.43倍;植草根系对黏性胶粒有保护作用,冲蚀流失多为中细沙;高羊茅护坡的固土抗冲性能要优于狗牙根护坡固土抗冲性能的10%~26%。研究成果可为生态护坡抗冲性研究与工程设计提供技术参考。

关键词:生态护坡;;模型试验;;水流顶冲;;抗冲性能;;单位泥沙流失量;;侵蚀增加梯度

基金资助:国家自然科学基金重点项目(编号:41930643);; 河南省高等学校重点科研项目计划(编号:21A570002)