我国经济的迅猛发展,公共基础设施建设大繁荣,出现大量人工边坡,三维土工网垫护坡技术作为新型坡面防护方法迅速投入实践,但相关理论滞后严重影响其发展,深入探究其防护冲刷侵蚀机理迫在眉睫。本论文通过室内模拟降雨试验、理论分析等方法手段,根据工程实际选择5个坡度(12°、18°、24°、30°、38°)和3个降雨强度(1.0mm/min、1.5mm/min、2.0mm/min),研究三维土工网垫防护边坡坡面水力侵蚀特性,分析水动力学参数、含沙量、侵蚀量等特性受降雨强度和坡度的影响,分析水动力学参数与侵蚀量之间的关系。1.坡面流速用高锰酸钾-煤油溶液示踪法测定：模拟降雨试验初期,坡面水流流速最大,随着试验继续流速迅速减小,试验后期逐渐趋于稳定,在固定值上下波动。坡面流速沿程向下迅速增大,坡面的平均流速在0.1m/s左右。选择降雨强度、坡度、距坡顶距离为控制变量,与坡面平均流速进行相关性分析,结果显示,坡面平均流速与降雨强度、距坡顶距离显著相关,坡度效应不明显。坡面径流平均水深与单宽流量之间呈幂函数关系：h=0.2516q0.824, R2=0.9061。2.本文中采用绕流雷诺数的概念,用冲刷凸起高度代替断面平均水深,,判定坡面流的型态为紊流(上部存在过渡流)；各断面平均弗汝德数在0.9344-1.5745之间变化,在试验坡度范围12-38。内,坡面流属于急流范畴。阻力系数与坡长呈幂函数递减关系,关系式为f=aL-b,阻力系数随着坡度的增大呈递增趋势。雷诺数与弗汝德数呈幂函数关系,阻力系数与雷诺数呈幂函数关系变化,弗汝德数与阻力系数正相关。3.径流含沙量和侵蚀量用比重瓶法测定：随着降雨强度和坡度的增大,初期坡面的含沙量越大,一定时间后(15min),各坡度和降雨强度下的含沙量基本稳定并且相近,几乎重合。累计侵蚀量随着降雨强度的增大而增加,并且降雨试验前15min产生的侵蚀量占整个试验过程的60%以上。4.三维土工网垫防护边坡存在临界坡度：在试验的坡度范围内,累计侵蚀量坡度增大而增加,达到一定坡度(30。)后,侵蚀量转而下降,由侵蚀量变化得到的临界坡度范围为24～38°之间。5.雷诺数与侵蚀量之间存在幂函数的正相关关系；弗汝德数与侵蚀量之间的关系复杂,在一定范围内累计侵蚀量随着弗汝德数的增大增加,达到一定程度后,随着弗汝德数的增大反而下降。