近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室刘刚研究员课题组在生物结皮覆盖条件下坡面径流水动力学研究方面取得新进展。相关研究成果以“Velocity distribution and hydrodynamic characteristics of overland flow on biocrust-covered slopes”为题，在水土保持领域著名期刊International Soil and Water Conservation Research上发表。水土保持与荒漠化整治全国重点实验室为第一完成单位，博士研究生淡晨希为论文第一作者，刘刚研究员为通讯作者。
本研究以生物结皮覆盖坡面为研究对象，结合室内模拟实验与粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry, PIV），系统分析了不同流量条件下生物结皮坡面径流流速分布及水动力学特征；在量化坡面湍流特性的基础上，修正了生物结皮条件下流速修正系数的计算公式。研究结果揭示了生物结皮覆盖在坡面径流微观动力学中的重要调控作用，具体表现为其对流速分布、摩擦特性及湍流结构有显著影响。研究成果为构建更精确的水土流失动力学模型提供了关键基础数据，尤其对干旱与半干旱地区水土保持与生态治理工作具有重要理论支撑和工程应用价值。
图1 PIV试验装置及流速特性获取示意图
图2 对照处理（a）与生物结皮处理（b）的流速轮廓线。注：h为床面至测点的距离，cm；H代表水流深度，厘米；h/H代表相对深度；Re代表雷诺数；黑色箭头表示Re的增加方向。
该研究得到国家自然科学基金项目（42277344, U22A20613）、陕西省自然科学基础研究计划（2024JC-JCQN-39）以及陕西省重点研发计划（2025GH-YBXM-062）资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2025.08.008
编辑：王容娜
终审：李小梅
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