[发明专利]一种浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法

权利要求书

1.一种浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，测定不同水动力条件下浅沟随不同沟长对应的泥沙含量，获取浅沟侵蚀含沙量与沟长的对应关系；

S2，根据S1中得到的浅沟侵蚀含沙量与沟长的对应关系，计算不同水动力条件下的浅沟侵蚀的单位时间水流的输沙量；

S3，根据S2中的数据得到不同水动力条件下单位时间水流的输沙量随沟长的变化复合非线性数学关系；

S4，根据S3中的输沙量随沟长的变化复合非线性数学关系，计算输沙能力；

所述步骤S1中浅沟侵蚀含沙量与沟长的对应关系为：在预设水动力条件下，浅沟沟长距离径流入水口x_m-1的含沙量为c_m-1，则在浅沟沟长距离径流入水口x_m的含沙量为c_m，表达式为

x_m＝x_m-1+Δx (m∈[1，12]) (1)

其中c_m为浅沟从入水口至沟长x_m处的含沙量，kg/m³；m是段数，因次；x_m是浅沟从入水口至点m的沟长，m；Δx是浅沟从入水口至点m和浅沟从入水口至点m-1之间的沟 长差，m；Δc为浅沟从入水口至沟长x_m与浅沟从入水口至沟长x_m-1处的含沙量差，kg/m³。

2.根据权利要求1所述的浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，在步骤S1之前，制备精确控制水动力条件的侵蚀水槽，并使用所述侵蚀水槽进行步骤S1中的测定。

3.根据权利要求1所述的浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，所述步骤S2中单位时间水流的输沙量G的计算公式为：

其中，G为水流中输沙量，kg/m·s；G＝qc，q是单位宽度流量，m²/s。

4.根据权利要求1所述的浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，所述步骤S3中不同水动力条件下单位时间水流的输沙量随沟长的变化复合非线性数学关系为：

G(x)＝A(1-e^-βx) (5)

其中G为输沙量，单位为kg/m·s，β为衰减系数，x是沟长，单位为m，A是回归系数。

5.根据权利要求4所述的浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，所述步骤S4中输沙能力的计算公式为：

α＝T_cβ (6.1)

T_c＝A (6.2)

其中，T_c为输沙能力，单位为kg m^-1s^-1，α为系数。

6.根据权利要求1-5任一所述的浅沟侵蚀输沙能力的定量表达方法，其特征在于，所述水动力条件包括径流量和坡度。