膠東丘陵鐵路項目路基與堆棄土水土流失特征.pdf

1、鑒于鐵路建設項目土石方工程量大、擾動地表頻繁及施工高峰期水土流失監(jiān)測難度大等特點，本研究采用實地觀測和人工模擬降雨實驗兩種方法對不同降雨強度、不同坡度條件下的路基和堆棄土的水土流失特征進行研究，定量描述了鐵路項目路基與堆棄土水土流失特征，為鐵路工程的水土流失監(jiān)測及其防治效果評價和水土保持設施竣工驗收提供重要的依據，為鐵路建設水土流失發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其防治技術的研究提供理論基礎。主要研究結果如下：
　　1、實地觀測水土流失及影響因子，

2、確定人工模擬雨強和坡度
　?。?）水土流失影響因子
　　降雨侵蝕因子：降雨集中在6月~9月，69.0％以大雨和暴雨的形式產生；侵蝕性降雨最大雨強在20~60mm/h之間，確定人工模擬雨強為20、40、60mm/h。
　　坡度因子：路基邊坡坡度為29.7°和33.7°，確定模擬坡度為30°、35°；堆棄土邊坡坡度在20°~40°之間，最大坡度38.2°，確定模擬坡度為20°、30°、40°。
　　擾動地表狀況：路基

3、區(qū)擾動土地面積610.20hm2，棄土（渣）場區(qū)擾動土地面積112.33hm2；路基區(qū)開挖土石方939萬m3，填筑土石方955.7萬m3；堆棄土量673.8萬m3，主要為棄渣（少石多土）、棄土。
　　（2）水土流失動態(tài)變化
　　原地貌土壤侵蝕強度為微度，土壤侵蝕模數<200t/km2.a；路基與堆棄土自然恢復期土壤侵蝕模數較施工期顯著降低，路基坡面水土流失形式主要為雨滴擊濺侵蝕和面蝕，堆棄土坡面水土流失形式主要為溝蝕。

4、>　?。?）降雨與水土流失相關性
　　降雨量和土壤流失量呈線性正相關關系，自然恢復期降雨量和土壤流失量相關性明顯高于施工期，相關系數達0.8774。
　　2、分析了路基區(qū)水土流失特征
　?。?）產流時間隨降雨強度、坡度的增加而減小。
　　（2）降雨強度對徑流量的影響極顯著，不同降雨強度對坡面徑流量影響的差異性極顯著：在坡度相同時，徑流量隨降雨強度增加而增加；在降雨強度相同時，20mm/h、40mm/h條件下，徑流

5、量隨坡度的增大而減??；60mm/h條件下，徑流量隨坡度增加而增加。
　?。?）降雨強度和坡度對產沙率的影響極顯著，產沙率隨著雨強、坡度的增大而增加，且雨強、坡度越小，產沙率達到穩(wěn)定的時間越長，波動性越小。隨著降雨強度的增加，由坡度差異造成的產沙率的變化越來越小。
　?。?）土壤侵蝕量隨雨強、坡度增加而增加。隨雨強增大，坡面侵蝕形式由雨滴擊濺侵蝕向溝蝕發(fā)展。隨著雨強增大，坡度因子對總侵蝕量的貢獻率降低。60mm/h條件下，降雨

6、強度對總侵蝕量的貢獻率超過坡度達到63.0％。
　　3、分析了堆棄土水土流失特征
　?。?）在相同降雨強度條件下，產流時間隨坡度的增加而減??；在坡度相同時，20°和40°坡度條件下，產流時間隨著降雨強度的增大而減小，30°坡度條件下，產流時間隨降雨強度先減后增。
　?。?）降雨強度、坡度對徑流量的影響極顯著，不同雨強、30°與40°坡度對徑流量的影響差異性極顯著；徑流量隨著雨強的增大而增加，20mm/h降雨強度條件下，

7、徑流量隨坡度的增大先增后減；40mm/h、60mm/h降雨強度條件下，徑流量隨坡度增大而減少。
　?。?）降雨強度和坡度對堆棄土坡面產沙率的影響均為極顯著；20mm/h、40mm/h條件下，坡度為影響坡面產沙過程的主要因素；60mm/h條件下，降雨強度為主要因素。
　　（4）堆棄土臨界坡度在30°~40°之間：在坡度為20°時，總侵蝕量隨著降雨強度的增加而增加；坡度為30°和40°時，總侵蝕量隨著降雨強度的增加先增后減，且4