导　　师： 王延宁;寇晓强

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 汕头大学

摘　　要： 当今世界范围内，土壤侵蚀导致的水土流失是影响人类生存环境和发展条件的重要问题之一，同时也已经成为限制许多地方经济发展的主要障碍，国内外学者一直对此有着深入的研究。其中，土壤侵蚀发生时的临界切应力是研究土壤侵蚀问题最重要的参数之一。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法对泥沙的起动机理、起动判别标准、暴露度与相对暴露度等特性进行分析探讨，提出一种新的泥沙颗粒临界起动切应力的计算方法，并利用WEPP（WaterErosionPredictionProject）模型对该计算方法进行了实用性验证，主要的研究内容如下：　　（1）对泥沙颗粒的暴露度、相对暴露度、暴露度系数等概念进行辨识，并提出相应的计算表达式。　　（2）分析起动粒径与等效粒径的关系，以及床面粗糙度对于泥沙起动的影响作用，确定床面糙率尺寸ks的表达式。　　（3）分析了泥沙起动的机理和泥沙起动的判别条件，给出起动概率与多种运动状态和流速的关系。　　（4）提出了泥沙颗粒的附加质量力概念及其计算表达式。　　（5）提出了临界起动切应力在滑动起动和滚动起动两种不同模型下的改进型计算公式。　　（6）利用WEPP模型验证了本文的改进型公式在模型使用中的实用性。　　研究结果表明：对于表层泥沙颗粒，其暴露度系数是一个介于0~1之间的变量;通过等效粒径可以间接反映床面粗糙度对水流的影响;泥沙起动判别标准分为弱动、中动、普动和强动;对比传统的回归分析计算公式，本文的改进型临界切应力计算公式与试验实测值能更好地吻合;改进临界切应力取值后，WEPP模型的侵蚀量模拟结果更接近实测值。

关 键 词： 土颗粒侵蚀 临界切应力 暴露度系数 起动标准 模型 水土流失

领　　域： [] []