坡面流水经过黄土高原区时,由于该区的土壤颗粒在水流侵蚀力作用下发生击溅破碎、剥蚀分离、输移沉积的一系列过程,因此最终形成了千沟万壑,支离破碎的特殊地形,同时也产生了土地退化,耕地毁坏等危害。为了对坡面泥沙输移过程实现精准的预测预报,本文通过室内定床加沙试验,对比研究了不同土壤质地与含沙量耦合作用下坡面流水动力学特性,基于无量纲水流强度参数的不同土壤挟沙力,以及在统一水流强度参数的基础上建立挟沙力计算模型,主要得出如下结论:(1)流态、流速、水深与阻力系数等表征含沙水流水动力学特性的参数不仅受含沙量的影响,同时也受能坡和流量的影响;除Q=0.058L/s的流量条件外,其余流量条件下含沙量与各水力学参数之间的关系均因能坡的变化出现分区现象;Q=0.226L/s时含沙量与各水力学参数之间的关系因土壤的不同区分明显,这主要归因于临界水力条件;坡面流阻力系数不仅取决于水流本身的强度,同时也与土壤属性密切相关,因此结合两方面因素拟合出了阻力系数公式。(2)在挟沙力与能坡和单宽流量三者的关系中,幂函数反应三者关系时效果最优,在能坡和单宽流量的增大趋势下,挟沙力也表现出了增长趋势,并且挟沙力随单宽流量增大的趋势比其随能坡增大的趋势更加显著。即使将各水流强度参数与实测挟沙力均进行了无量纲化处理,但不同土壤对应的试验点还是存在明显的分区现象,这一现象的出现无疑与起动的临界条件有关,因此应考虑土壤的黏粒含量进行公式的拟合。在无量纲挟沙力与各无量纲水流强度参数关系分析中发现,有效水流功率是比其余各水流强度参数更优的预测指标,且幂函数关系存在于有效水流功率与挟沙力之间。(3)研究一般水流强度参数与水流挟沙力之间的关系时,选取更多的数据以便得到更加可靠的结果,在一般水流强度参数与挟沙力的研究基础上找出构成各水流强度参数的共性参数,此类参数进行组合,便可以得出统一的水流强度参数。由于泥沙输移过程决定于泥沙与水体能量的互馈,因此在得出统一的水流强度参数的基础上,考虑泥沙的综合特性,进而引入泥沙输移系数,从而建立了基于统一水流强度参数的挟沙力模型。