模擬徑流條件下坡長對工程堆積體坡面土壤侵蝕的影響.pdf

1、生產(chǎn)建設(shè)項目挖填不平衡產(chǎn)生的工程堆積體已成為近20年來新增人為水土流失的主要泥沙策源地。根據(jù)“因害設(shè)防，生態(tài)優(yōu)先”的原則，在工程堆積體坡面布設(shè)合理的防治措施以提高坡面的水土保持功能，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境，為對黃土區(qū)工程堆積體坡面防治措施進(jìn)行最優(yōu)化配置，使坡面防護(hù)措施發(fā)揮最大效益。本文以坡長為研究對象，就坡長對工程堆積體坡面土壤侵蝕的影響進(jìn)行研究，在野外對模擬工程堆積體徑流小區(qū)進(jìn)行徑流沖刷試驗，設(shè)置5個坡長、3個坡度來探討坡長對工程堆積體坡面

2、土壤侵蝕的影響。得出主要結(jié)論如下:
　　(1)工程堆積體坡面產(chǎn)流率隨放水時間持續(xù)呈現(xiàn)波動性增大，隨著坡長增大，產(chǎn)沙率波動振幅也變大。徑流含沙量隨著放水時間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小而后保持穩(wěn)定變化，隨著坡長增大，含沙量呈遞增變化。工程堆積體坡面累積產(chǎn)流量隨放水時間的變化可以用線性函數(shù)表達(dá)，累積產(chǎn)沙量與放水時間呈極顯著冪函數(shù)關(guān)系，累積產(chǎn)沙量和累積產(chǎn)流量均隨著坡長的增大呈現(xiàn)遞增變化。試驗坡度、坡長均對坡面累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量具有重要的影響，坡長對坡面

3、累積產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響大于坡度，坡長對累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量產(chǎn)生正效應(yīng)，坡度對累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。
　　(2)細(xì)溝溝寬和溝深均隨放水時間的持續(xù)呈現(xiàn)增大變化，溝寬隨放水時間的變化可以很好地用對數(shù)函數(shù)進(jìn)行描述，溝寬隨坡長的增大呈現(xiàn)遞增變化，溝深隨放水時間的變化可用線性函數(shù)很好地描述。細(xì)溝寬深比均隨著放水時間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小后逐漸穩(wěn)定的變化，細(xì)溝斷面積隨沖刷歷時的持續(xù)呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，斷面積隨放水時間的變化可以很好地用線性方程進(jìn)行描述。不同

4、坡度、坡長條件下，溝寬的沿程分布情況并不一致，呈現(xiàn)多樣性;在小坡長情況下，溝深的波動性較大，整體上來看，溝深均隨著坡面沿程向下呈現(xiàn)逐漸遞減并趨于穩(wěn)定的分布規(guī)律。
　　(3)流速隨著放水時間的持續(xù)呈現(xiàn)先減小后逐漸趨于穩(wěn)定，坡面水流流速與時間之間的關(guān)系可以很好地用對數(shù)函數(shù)進(jìn)行描述。雷諾數(shù)隨著時間的持續(xù)呈先增大后減小的趨勢，隨著坡長增加而減小，雷諾數(shù)隨放水時間的變化可以很好地用二次函數(shù)關(guān)系進(jìn)行描述，二次函數(shù)開口向下，表明雷諾數(shù)在試驗過程

5、中存在最大值。佛汝德數(shù)隨著放水時間的持續(xù)呈現(xiàn)先驟降后趨于穩(wěn)定的變化，這表明坡面徑流流態(tài)在不斷地向緩流發(fā)展。坡面阻力系數(shù)隨著時間的增大呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，阻力系數(shù)總體介于0.017～12.14，隨著坡長增大而增大，佛汝德數(shù)、阻力系數(shù)與時間的關(guān)系均可以很好地用冪函數(shù)進(jìn)行描述。
　　(4)土壤剝蝕率與水流剪切力和水流功率均存在顯著的線性函數(shù)，對應(yīng)的土壤可蝕性參數(shù)為3.5×10-3 s/m，臨界水流剪切力為5.57Pa，剝蝕率與水流剪切力