《表3 不同降雨强度不同复垦模式的水力参数》

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《不同复垦模式下铁尾矿坡面产流产沙与水力特性》

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通过水流流速、水流深度、雷诺数和弗汝德数来反映坡面流的特征。由图5可知，在低雨强下随降雨时间的延长除TSH外的不同复垦模式的坡面流速均表现平缓的趋势且变异程度较低。在中雨强下，TSH的坡面流速随降雨时间的延长其变化趋势为先增加后稳定且变异程度较高，但在高降雨强度下TSH的变化趋势整体平稳，其时间序列结果与产沙速率的相关性很强，低雨强流速的波动也导致了产沙速率的波动。值得注意的是，T的坡面流速在高雨强下随降雨时间的延长其中后期（15～30 min）会发生较大的突变增长且增幅为93.9%，这说明在降雨的后期坡面发生较大程度的崩解和侵蚀从而造成流速的突变增长。由表2可知，随着降雨强度增加其水流流速增加，TSH均与其他复垦模式表现出明显的差异且坡面流速的值最高，T的坡面流速在高降雨强度下会与TM、TMS和TMS表现出明显的差异且增幅最大。在水流深度方面，随着降雨强度的增加其水流深度增加，范围在0.23～0.93 mm之间，水流深度较浅，说明复垦坡面植被恢复整地措施诸如水平阶的作用增加了水流弯曲度，从而降低了水流深度。根据坡面浅层均匀流[34]的标准，Re和Fr的临界值分别为900和1。由表3可知，在不同降雨强度不同复垦模式的Re值在4.23～27.36之间，当Re<900时则表示水流流态为层流，因此本研究的水流流态均为层流。姚文艺[34]认为，尽管雨滴已对水流有所扰动，水质点有局部掺混现象，但由于雷诺数和阻力系数的关系仍符合在通常明渠层流内的变化规律，表明此时水流的黏滞力的作用仍大于惯性力的作用，整体水流仍处于层流状态，据此提出“伪层流”的概念。弗劳德数Fr是用来判断坡面水流是急流还是缓流的参数，Fr>1，说明重力小于惯性力作用，水流流型为急流；反之，Fr<1则水流流型为缓流。在本研究中大部分情况下不同降雨强度不同复垦模式的Fr<1，但TSH在中雨强和高雨强下以及T在高雨强下的Fr>1，则表现为急流的特征。