国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

黃土堆積體變坡長坡面細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程

2019-05-22 07:05齊星圓高照良李永紅李玉亭婷
水土保持研究 2019年3期
關(guān)鍵詞:坡長產(chǎn)沙量堆積體

齊星圓, 高照良,2, 張 翔, 李永紅, 李玉亭婷

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌712100;2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊凌712100; 3.萍鄉(xiāng)學(xué)院, 江西 萍鄉(xiāng)33 700)

近年來,生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目導(dǎo)致的人為水土流失已逐漸成為水土流失主要來源之一[1]。各類項(xiàng)目開挖、壓埋、堆墊等不同擾動(dòng)方式產(chǎn)生了大量棄土棄渣等廢棄材料,形成具有復(fù)雜層次化結(jié)構(gòu)的工程堆積體,成為建設(shè)區(qū)獨(dú)特的人為地貌單元[2]。工程堆積體多具有“平臺(tái)—陡坡”結(jié)構(gòu),在短歷時(shí)、強(qiáng)降雨條件下,平臺(tái)匯流形成的上方來水使細(xì)溝在坡面迅速發(fā)育,引發(fā)劇烈土壤侵蝕[3]。因此,研究堆積體坡面細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程具有重要意義。

細(xì)溝侵蝕在切割地表、輸移泥沙的同時(shí)不斷重塑流域微地貌,這一現(xiàn)象集中體現(xiàn)在細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程中。細(xì)溝發(fā)育形態(tài)變化包括溝頭前進(jìn)、溝岸擴(kuò)張和溝床下移,其中溝頭前進(jìn)屬溯源侵蝕,溝岸擴(kuò)張是沿程侵蝕,二者均屬水力重力共同作用下的侵蝕形式,溝床下移是由徑流下切侵蝕引起,三者侵蝕方式、侵蝕動(dòng)力和侵蝕機(jī)理的差異性導(dǎo)致細(xì)溝發(fā)育的復(fù)雜多變性[4-5]。降雨徑流的時(shí)空格局[6]和復(fù)雜的下墊面條件[7]對(duì)坡面細(xì)溝發(fā)育有顯著影響。降雨及徑流作為土壤侵蝕動(dòng)力和能量傳遞介質(zhì)以及泥沙搬運(yùn)的載體直接參與細(xì)溝侵蝕的整個(gè)過程。下墊面土體為主要泥沙來源,土壤特性[8]、植被因子[9-10]及流域微地形[11-12]通過干擾徑流的入滲、匯集和分散進(jìn)而影響細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程。由于細(xì)溝形態(tài)變化的復(fù)雜性、侵蝕過程的隨機(jī)性[13]和影響因素的多樣性,細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程研究已成為熱點(diǎn)并取得了豐碩成果。相關(guān)研究顯示,細(xì)溝寬度、深度和寬深比等參數(shù)間存在顯著相關(guān)關(guān)系,三者能夠較好地刻畫細(xì)溝形態(tài)演變特征[14-16],細(xì)溝密度、割裂度、復(fù)雜度等可以作為重要參考指標(biāo)[17-18]。一些研究還涉及細(xì)溝形態(tài)參數(shù)與水沙關(guān)系[19-20]、細(xì)溝橫縱斷面發(fā)育影響機(jī)制及動(dòng)力特性[21-22]以及細(xì)溝侵蝕發(fā)育階段的影響因素及其效應(yīng)分析[23-24]。然而,大多研究對(duì)細(xì)溝形態(tài)指標(biāo)的選取尚不規(guī)范,形態(tài)指標(biāo)的科學(xué)性、合理性和代表性仍需大量試驗(yàn)驗(yàn)證,同時(shí),多數(shù)試驗(yàn)是基于自然坡面或坡耕地的短坡長(5~10 m)研究,很少涉及具有更大坡長的工程堆積體坡面。

本文以仿真堆積體陡坡坡面為研究對(duì)象,通過開展野外放水沖刷試驗(yàn),對(duì)細(xì)溝發(fā)育形態(tài)進(jìn)行指標(biāo)量化及合理概化,研究黃土堆積體平臺(tái)匯水對(duì)細(xì)溝動(dòng)態(tài)發(fā)育過程的影響,以期揭示堆積體坡面侵蝕產(chǎn)沙規(guī)律,為水土流失防控措施優(yōu)化布設(shè)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年7月至9月在中國科學(xué)院水利部水土保持研究所楊凌水土保持野外科學(xué)試驗(yàn)站(107°59′36.12″E,34°19′24.84″N)進(jìn)行。該站地處陜西省楊凌區(qū),北接黃土高原,南臨渭水,地勢(shì)北高南低,海拔在431~559 m,屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,年降水量635.1 mm,平均氣溫12.9℃,無霜期211 d,植被種類主要有沙棘、杜仲、元寶楓等,地帶性土壤類型為塿土,質(zhì)地為中壤,土壤母質(zhì)為馬蘭黃土。

為模擬黃土區(qū)依坡傾倒型工程堆積體,試驗(yàn)小區(qū)修建在工程開挖坡面上,小區(qū)覆土為工程棄土,堆置前清除礫石(>2 mm)、雜草及植物根系,坡面無植被覆蓋,覆土厚0.5 m,土石比超過9∶1,土壤顆粒粒徑<0.002 mm,0.005~0.002 mm,0.01~0.005 mm,0.02~0.01 mm,0.05~0.02 mm,0.1~0.05 mm,0.2~0.1 mm對(duì)應(yīng)含量依次為24.04%,6.64%,9.22%,20.29%,35.20%,4.51%,0.1%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)坡度為24°,28°和32°,坡寬為1 m,坡長8,12,16,20 m,對(duì)應(yīng)沖刷流量依次為:12,18,24,30 L/min(模擬雨強(qiáng)1.5 mm/min,徑流系數(shù)為0.5條件下匯水面積為2倍試驗(yàn)小區(qū)面積時(shí)的上方來水),沖刷歷時(shí)30 min。為方便測(cè)量,在試驗(yàn)小區(qū)坡面等距設(shè)置8個(gè)觀測(cè)斷面,其中斷面1,2,斷面3,4,斷面5,6,斷面7,8依次對(duì)應(yīng)平臺(tái)—陡坡過渡區(qū)和坡上部、坡中上部、坡中下部、坡下部。

試驗(yàn)小區(qū)采用鋁塑板(長2 m×寬0.6 m×厚4 mm)拼接圍成,鋁塑板埋深0.45 m,高出坡面0.15 m。為保證試驗(yàn)本底基本相同,12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)前整理,試驗(yàn)后覆土回填。為控制各小區(qū)土壤容重和含水率基本一致,人為對(duì)坡面進(jìn)行整平、壓實(shí),并在試驗(yàn)前24 h對(duì)坡面均勻?yàn)⑺?,直到坡面即將產(chǎn)流并用塑料薄膜覆蓋。試驗(yàn)開始前,在8個(gè)觀測(cè)斷面取土,深度0—20 cm,土壤容重在1.12~1.27 g/cm3,均值為1.21 g/cm3,土壤含水率為27.04%~34.27%,均值為30.31%。為準(zhǔn)確控制沖刷流量,試驗(yàn)前用體積法率定3次,允許誤差范圍±5%。試驗(yàn)小區(qū)及沖刷裝置示意圖見圖1。

試驗(yàn)時(shí)采用恒壓供水以保證溢流槽出流穩(wěn)定,待小區(qū)出水口產(chǎn)流后記錄產(chǎn)流時(shí)間,之后重新計(jì)時(shí),前3 min內(nèi)每隔1 min測(cè)量溝寬、溝深、流速和流寬,3 min后每隔3 min測(cè)量一次,同時(shí)用1 000 ml泥樣瓶(精度1 ml)收集徑流泥沙樣品,烘干處理后用置換法計(jì)算徑流量、產(chǎn)沙量,溝寬、溝深和流寬采用鋼尺(精度1 mm)測(cè)量,流速采用高錳酸鉀染色劑示蹤法(精度0.1 m/s)測(cè)定,所得流速分別乘以校正系數(shù)0.67,0.70,0.80,作為各斷面層流、過渡流和紊流的平均流速[3]。試驗(yàn)開始前和結(jié)束后測(cè)量穩(wěn)流槽內(nèi)水溫,二者取均值用以計(jì)算水流雷諾數(shù)。試驗(yàn)供水為試驗(yàn)站井水。

注: 1.儲(chǔ)水桶;2.水閥;3.恒壓桶;4.溢流管;5.流量計(jì);6.溢流槽;7.觀測(cè)斷面;8.鋁塑板;9.砂漿抹面;10.集流桶。

圖1 試驗(yàn)小區(qū)及沖刷裝置示意圖

1.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Excel 2013和SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)溝寬度

坡度為24°,28°和32°時(shí),溝寬隨沖刷歷時(shí)變化過程見圖2,在A,B,C中,溝寬隨沖刷歷時(shí)延長呈先增大后基本穩(wěn)定趨勢(shì),但不同坡長條件下溝寬發(fā)育速度、穩(wěn)定時(shí)間及最終穩(wěn)定值不盡相同。

就沖刷歷時(shí)而言,溝寬在0~9 min快速發(fā)育,發(fā)育寬度占穩(wěn)定寬度的64%~88%,但發(fā)育速度逐漸變緩;在9~30 min內(nèi)緩慢發(fā)育并最終于24 min基本穩(wěn)定,發(fā)育寬度僅占穩(wěn)定寬度的12%~36%。坡長為8,12,16,20 m時(shí)溝寬均值依次為12.39,14.35,16.87,17.63 cm,與8 m坡長相比,后三者溝寬分別增加15.81%,36.16%,42.29%,可見溝寬隨坡長增大顯著增大。

以沖刷歷時(shí)為自變量,溝寬為因變量,擬合得出二者之間存在很好的對(duì)數(shù)關(guān)系,可用以下通式表示,即

y1=a1ln(x)±b1

(1)

式中:y1為溝寬(cm);x為沖刷歷時(shí)(min);a1,b1為常數(shù),無量綱。

表1列出了溝寬與沖刷歷時(shí)的擬合函數(shù)式,式中系數(shù)a1,b1各不相同。坡度一致時(shí),系數(shù)a1隨坡長增大明顯增大,b1無明顯規(guī)律,表明溝寬發(fā)育速度隨坡長增大而加快,但最終穩(wěn)定寬度由a1,b1共同決定。

表1 溝寬與沖刷歷時(shí)擬合函數(shù)

注:y1為溝寬;x為沖刷歷時(shí)(*表示0.05水平顯著相關(guān),**表示0.01水平顯著相關(guān),n=12,下同)。

圖2 細(xì)溝寬度動(dòng)態(tài)發(fā)育過程

綜上所述,坡長變化對(duì)坡面細(xì)溝發(fā)育有顯著影響,坡長越長溝寬越大,且發(fā)育速度隨坡長增大而加快。

2.2 細(xì)溝深度

坡度為24°,28°和32°時(shí),溝深隨沖刷歷時(shí)變化過程見圖3,溝深隨沖刷歷時(shí)延長呈增大趨勢(shì),且先快后慢,但不同坡長條件下溝深發(fā)育速度、發(fā)育時(shí)間及最終值有所差異。

圖3 細(xì)溝深度動(dòng)態(tài)發(fā)育過程

就沖刷歷時(shí)而言,溝深在0~15 min快速發(fā)育,占最終深度的68%~84%,但發(fā)育速度逐漸變緩;在15~30 min內(nèi)發(fā)育較慢,僅占最終深度的16%~32%。從不同坡長來看,8,12,16,20 m坡長溝深均值依次為7.25,8.76,10.05,12.39 cm,與8 m坡長相比,后三者溝深分別增大20.83%,38.62%,70.90%,顯然溝深隨坡長增大呈明顯增大趨勢(shì)。

以沖刷歷時(shí)為自變量,溝深為因變量,擬合得出二者之間存在很好的對(duì)數(shù)關(guān)系,可用以下通式表示

y2=a2ln(x)±b2

(2)

式中:y2為溝深(cm);x為沖刷歷時(shí)(min);a2,b2為常數(shù),無量綱。

表2列出了溝深與沖刷歷時(shí)的擬合函數(shù)式,當(dāng)坡度不變時(shí),系數(shù)a2隨坡長增大而增大,b2變化無明顯規(guī)律,表明坡長越長,溝深發(fā)育速度越快,但最終溝深是由a2,b2共同決定。

表2 溝深與沖刷歷時(shí)擬合函數(shù)

注:y2為溝深。

綜上所述,坡長變化對(duì)坡面細(xì)溝溝深影響顯著,主要是溝深隨坡長增大而增大,且坡長越長溝深發(fā)育速度越快。

2.3 細(xì)溝寬深比

為綜合分析溝寬溝深動(dòng)態(tài)變化,繪制了細(xì)溝寬深比隨沖刷歷時(shí)變化過程如圖4,顯然,0~21 min為變化階段,21~30 min為基本穩(wěn)定階段,但具體變化趨勢(shì)有所差異,圖4A,B中寬深比先減小后增大再減小最后趨于穩(wěn)定,而圖4C中寬深比先增大后減小最后趨于穩(wěn)定,表明不同發(fā)育階段細(xì)溝侵蝕特征不同。

就沖刷歷時(shí)而言,圖4A,B中寬深比在0~3 min迅速減小,表明此時(shí)段內(nèi)徑流下切能力強(qiáng),溝床下移;3 min后,圖4A,B中寬深比迅速增大并分別于6,9 min時(shí)達(dá)到峰值,顯然溝寬發(fā)育快于溝深,主要是因?yàn)榧?xì)溝形成后沿程側(cè)蝕,土體含水量趨于飽和重力增大,加之前期溝床下移使溝岸極不穩(wěn)定,受重力作用極易坍塌,溝寬急劇增大;圖4A中6~30 min和圖4B中9~30 min寬深比逐漸減小后趨于穩(wěn)定,表明溝深發(fā)育快于溝寬,主要是由于坍塌后的溝岸基本不再變化,溝寬發(fā)育穩(wěn)定,徑流進(jìn)一步下切侵蝕溝深增大,寬深比減小,但隨著溝床抗沖性增強(qiáng)溝深發(fā)育變緩,寬深比趨于穩(wěn)定。此外,溝深發(fā)育較快還有另一個(gè)原因——溯源侵蝕,由于下墊面組成的差異導(dǎo)致徑流沿程侵蝕程度不同,抗沖性較差的部位首先被侵蝕形成跌坎,在徑流下切作用下發(fā)育成為溝頭并逐漸向與水流流向相反的方向前進(jìn),致使溝長變長、溝深增大。圖4C中寬深比0~3 min迅速增大并于3 min達(dá)到峰值,表明此時(shí)段溝寬發(fā)育顯著強(qiáng)于溝深,主要是因?yàn)?2°坡度大,相對(duì)24°,28°而言,重力侵蝕明顯,溝岸更易坍塌進(jìn)而擴(kuò)張使溝寬發(fā)育較快;3~30 min寬深比逐漸減小并最終趨于穩(wěn)定,其主要原因與前述相同。

圖4 細(xì)溝寬深比變化過程

從坡長來看,圖4A中寬深比均在6 min達(dá)到峰值,21 min后趨于穩(wěn)定;圖4B中坡長20 m時(shí)寬深比在6 min后雖有波動(dòng)但變化不大,其余三者在9 min時(shí)均有明顯峰值且隨后減小;圖4C中除12 m坡長的寬深比峰值出現(xiàn)在9 min處,其余峰值均在3 min處,綜上表明坡長變化對(duì)寬深比有影響但并無明顯規(guī)律。從最終穩(wěn)定值來看,圖4A,B,C寬深比分別為1.54~2.39,1.86~2.56,1.74~1.93,均值為2.05,表明細(xì)溝發(fā)育溝寬大于溝深。

2.4 細(xì)溝斷面

依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)影像資料,擬將細(xì)溝斷面概化為V形或矩形,通過分析對(duì)比最終確定合理概化形狀。為方便比較,引入概化產(chǎn)沙量概念[25],是指將細(xì)溝斷面概化為某種形狀,并由此求得的細(xì)溝侵蝕理論產(chǎn)沙量,其與實(shí)際產(chǎn)沙量的比值稱為產(chǎn)沙比,量綱為1,顯然產(chǎn)沙比越接近1,表明概化產(chǎn)沙量與實(shí)際產(chǎn)沙量越接近,即細(xì)溝斷面概化精確度越高。

概化產(chǎn)沙量與細(xì)溝斷面關(guān)系式如下:

M1=ρ×(S1×L)/2

(3)

M2=ρ×(S2×L)

(4)

式中:M1,M2為V形、矩形概化產(chǎn)沙量(kg);ρ為干土密度(kg/m3),在數(shù)值上與土體容重相等;S1,S2為V形、矩形斷面面積(m2)(根據(jù)溝寬溝深求得);L為試驗(yàn)小區(qū)斜長(m)。

兩種概化形狀產(chǎn)沙比隨沖刷歷時(shí)變化情況見圖5,整體呈先增后減最終穩(wěn)定趨勢(shì),除前3 min外,顯然V形產(chǎn)沙比更接近Y=1。就不同概化形狀而言,V形產(chǎn)沙比集中在0.46~1.57,均值為0.94(<1),矩形產(chǎn)沙比集中在0.92~3.14,均值為1.88(>1),故將細(xì)溝斷面概化為V形更精確,更具合理性。

圖5 產(chǎn)沙比變化情況

2.5 斷面泥沙貢獻(xiàn)率

試驗(yàn)中,各觀測(cè)斷面細(xì)溝發(fā)育形態(tài)顯著不同導(dǎo)致產(chǎn)沙量差異較大,但由于侵蝕泥沙連續(xù)輸移,各觀測(cè)斷面實(shí)際產(chǎn)沙量無法獲得,本節(jié)中將細(xì)溝斷面概化為V形,以概化產(chǎn)沙量代替實(shí)際產(chǎn)沙量進(jìn)行分析。

各觀測(cè)斷面泥沙貢獻(xiàn)率動(dòng)態(tài)變化情況見圖6,隨沖刷歷時(shí)延長,泥沙貢獻(xiàn)率在波動(dòng)變化后于21 min基本穩(wěn)定,其中斷面1貢獻(xiàn)率波動(dòng)最劇烈穩(wěn)定值也最大,其次是斷面2,其余6個(gè)斷面貢獻(xiàn)率基本在20%以下變化且波動(dòng)幅度很小。

就泥沙貢獻(xiàn)率而言,斷面1,2總貢獻(xiàn)率集中在47.37%~94.44%,均值為60.36%,即其余6個(gè)斷面總貢獻(xiàn)率為39.64%,表明斷面1,2處為細(xì)溝侵蝕主要泥沙來源,即平臺(tái)—陡坡過渡區(qū)和坡上部為侵蝕易發(fā)區(qū)。從不同坡長來看,各斷面泥沙貢獻(xiàn)率動(dòng)態(tài)變化情況基本一致,其中斷面1,2總體呈減小趨勢(shì)但有波動(dòng)變化,斷面4~8整體呈增大趨勢(shì)但增值很小,對(duì)于斷面3,除坡長為16 m外,其余三者波動(dòng)較大但總體都呈減小趨勢(shì),表明坡長變化對(duì)各斷面泥沙貢獻(xiàn)率影響較小。

圖6 各斷面泥沙貢獻(xiàn)率

3 討 論

黃土堆積體因其土石混雜、植被缺乏及結(jié)構(gòu)獨(dú)特而與自然坡面存在較大差異。在黃土自然坡面,溝寬和溝深發(fā)育較緩,細(xì)溝溝網(wǎng)快速形成[26],但堆積體坡面溝寬溝深迅速發(fā)育且穩(wěn)定值較大,主要是由于堆積體下墊面結(jié)構(gòu)疏松,土壤抗沖性較差,在坡面流作用下極易發(fā)生細(xì)溝侵蝕而較少發(fā)育溝網(wǎng),這與已有研究結(jié)論基本一致[13];此外,堆積體陡坡坡長越長重力作用越明顯,溝頭前進(jìn)、溝岸擴(kuò)張及溝床下移異常活躍,成為溝寬溝深迅速發(fā)育的重要原因。試驗(yàn)中細(xì)溝斷面最終呈V形,符合典型侵蝕溝剖面特征[27],與自然坡面侵蝕規(guī)律相近。在黃土自然坡面,土壤侵蝕時(shí)空變異理論已取得大量研究成果,一些研究者運(yùn)用137Cs示蹤法研究黃土坡面土壤侵蝕空間分布特征,認(rèn)為在農(nóng)耕地、溝坡溝道及復(fù)合坡面上土壤侵蝕均表現(xiàn)為強(qiáng)弱交替的波動(dòng)變化,且不同土地利用情況下均有類似結(jié)論[28-29],本文中不同斷面泥沙貢獻(xiàn)率波動(dòng)變化符合這一規(guī)律。一般認(rèn)為,坡上部匯流面積小侵蝕能力弱,細(xì)溝斷面相對(duì)“窄淺”,坡中、下部隨匯流面積增大侵蝕能力加強(qiáng)水土流失劇烈,斷面較為“寬深”,在黃土區(qū),梁峁頂部多為片蝕、中部為細(xì)溝侵蝕、下部多為細(xì)溝和淺溝侵蝕,即坡中、下部侵蝕強(qiáng)度大于坡上部[30-32];但也有研究表明峁坡、坡耕地坡面中上部侵蝕強(qiáng)度最大,而強(qiáng)度最弱處為坡腳,坡中部則表現(xiàn)為一定的波動(dòng)性[33],本文結(jié)論與后者研究成果更為接近。與自然坡面相比,堆積體獨(dú)特性集中體現(xiàn)在其壓實(shí)平臺(tái)和松散坡面,在短歷時(shí)、強(qiáng)降雨條件下,平臺(tái)超滲產(chǎn)流并迅速匯水沖刷坡面,在平臺(tái)—陡坡過渡區(qū)徑流下切侵蝕嚴(yán)重,溝床下移、溝岸坍塌頻發(fā),成為侵蝕易發(fā)區(qū)。徑流作為最主要的土壤侵蝕動(dòng)力與下墊面土壤結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,坡面表土通過影響徑流入滲率進(jìn)而干擾產(chǎn)流率及徑流流態(tài),最終影響坡面侵蝕過程,在黃土堆積體坡面,由于土體疏松土壤入滲率極高,坡面流在流動(dòng)過程中不斷沿程下滲最終徑流在整個(gè)坡面的分配呈“上多下少”格局,導(dǎo)致坡上部侵蝕強(qiáng)烈,而坡中、下部侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較弱。

總之,黃土堆積體坡面與自然坡面的細(xì)溝侵蝕有較大不同,限于篇幅未能將二者侵蝕規(guī)律異同及預(yù)報(bào)模型相關(guān)參數(shù)做進(jìn)一步分析。此外,降雨引發(fā)的濺蝕對(duì)細(xì)溝發(fā)育存在一定影響,沖刷試驗(yàn)未能體現(xiàn)這一過程。本文主要通過描述細(xì)溝形態(tài)變化研究其動(dòng)態(tài)發(fā)育過程,但設(shè)計(jì)坡長較大,觀測(cè)斷面較多,數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)間間隔偏大,未能精準(zhǔn)反映某一時(shí)刻的細(xì)溝形態(tài)具體變化。

4 結(jié) 論

(1) 坡面細(xì)溝溝寬和溝深均隨沖刷歷時(shí)延長呈增大趨勢(shì),且與沖刷歷時(shí)呈對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系。

(2) 細(xì)溝寬深比先增后減最終穩(wěn)定于1.54~2.56,表明溝寬大于溝深,細(xì)溝斷面呈V形。

(3) 堆積體平臺(tái)—陡坡過渡區(qū)和坡上部泥沙貢獻(xiàn)率高達(dá)60.36%,為侵蝕易發(fā)區(qū),在坡面水土流失治理過程中,應(yīng)重點(diǎn)加以考慮??刹捎霉こ?、植物措施相結(jié)合的調(diào)控方式,針對(duì)平臺(tái),可將其劃分為多個(gè)小型單元,在減小匯流面積的同時(shí)增加降雨徑流就地入滲攔蓄;對(duì)于坡面,分割徑流以減少匯流,層層設(shè)防以減緩流速,通過分塊、分段攔截以消減徑流侵蝕能量,最大限度地減少坡面水土流失。

(4) 坡長變化對(duì)溝寬和溝深有顯著影響且規(guī)律明顯,對(duì)細(xì)溝寬深比產(chǎn)生影響但無明顯規(guī)律,對(duì)斷面泥沙貢獻(xiàn)率影響較小。溝寬和溝深均隨坡長增大而增大,且發(fā)育速度也隨之加快,表明坡長越長,細(xì)溝溯源侵蝕、沿程侵蝕和下切侵蝕越劇烈,且侵蝕速率也越快。因此,對(duì)堆積體較長邊坡必須進(jìn)行削坡分級(jí)處理,截短坡長以控制坡面土壤侵蝕。

猜你喜歡
坡長產(chǎn)沙量堆積體
坡度對(duì)農(nóng)業(yè)耕作措施水土保持作用的影響
北方土石山區(qū)坡長對(duì)水土流失的影響研究
——以長治市山區(qū)為例
淮北平原砂姜黑土區(qū)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律試驗(yàn)?zāi)M
后退式注漿技術(shù)在隧道突涌堆積體加固處治中的應(yīng)用
水動(dòng)力型滑坡堆積體滲流穩(wěn)定性數(shù)值分析
大中流域尺度分布式土壤侵蝕學(xué)坡長提取的數(shù)據(jù)分片方法
不同植物措施對(duì)南方紅壤丘陵坡地地表徑流系數(shù)和產(chǎn)沙量的影響
安家溝流域坡溝系統(tǒng)坡面徑流泥沙特征的研究
高密度電法在尋找泥石流堆積體中的應(yīng)用研究
變電站進(jìn)站道路縱坡坡度和坡長設(shè)計(jì)探討