[发明专利]水流冲刷条件下坡面地表糙率及入渗参数的估算方法

摘要

本发明公开了一种水流冲刷条件下坡面地表糙率及入渗参数的估算方法，首先建立运动波方程；然后解析法近似求解运动波方程，得坡面流量、水深随时间的变化关系；结合水流冲刷条件下的实测资料，确定地表糙率及入渗参数。本发明水流冲刷条件下坡面地表糙率及入渗参数的估算方法，相对于现有的示踪法测流速，缩短了测定时间，提升了估算的准确性，在已知入流量和出流量条件下，可同时确定地表糙率及入渗参数(a，b)，操作简单易行。

主权项

1.水流冲刷条件下坡面地表糙率及入渗参数的估算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，建立运动波方程，其方程为： &part; h &part; t + &part; q &part; x = - i - - - ( 1 ) ]]>式(1)中，h为坡面水流深度/m，t为供水时间/s，q为单宽径流量/m3/(ms)，x为坡面水流距离入口处的距离/m，i为土壤入渗率/m/s；步骤2，解析法近似求解运动波方程，得坡面流量、水深随时间的变化关系，具体为：首先，基于水力学线性水库原理，假设坡面水深随时间的变化率与入渗率呈线性关系，如式(2)所示： &part; h &part; t = c i - - - ( 2 ) ]]>式(2)中，c为比例系数，将式(2)代入式(1)，则单宽径流量表示为： &part; q &part; x = - i - c i = - ( c + 1 ) i - - - ( 3 ) ]]>用Kostiakov经验公式描述水流冲刷条件下的入渗率，从整个流域考虑，整个坡面看作一个单元体，入渗率一致，水流从坡顶到达出口处的平均入渗时间为产流时间的一半，则水流冲刷条件下的土壤入渗率表示为： i = a ( t - t 0 2 ) - b - - - ( 4 ) ]]>式(4)中，t0为水流从入口处到出口处的时间/s，a，b为入渗参数；将式(4)代入式(3)，积分得单宽径流量随时间的关系式： q ( x , t ) = q i - a ( c + 1 ) x ( t - t 0 2 ) - b - - - ( 5 ) ]]>式(5)中，qi为入流量/m3/(ms)；根据水力学原理，单宽径流量还可表示为： q = 1 n j <