本文關(guān)鍵詞：黃土坡面侵蝕溝溝岸擴(kuò)張過程

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【摘要】：坡面細(xì)溝、淺溝及切溝侵蝕是黃土高原土壤侵蝕的常見類型.為了研究坡度和流量對侵蝕溝溝岸擴(kuò)張的影響,獲得侵蝕溝道斷面寬度隨時間和空間的動態(tài)變化過程,從而預(yù)測侵蝕溝道最大寬度,設(shè)計(jì)了3個試驗(yàn)坡度:12°、20°、30°,3個試驗(yàn)流量:12、20、30L/min,進(jìn)行了9個坡度流量組合的徑流沖刷試驗(yàn),結(jié)合高清攝像監(jiān)測的方式,記錄沖刷過程中溝道侵蝕量、溝道擴(kuò)張過程.在Matlab中,利用圖像自動邊緣檢測算法提取溝邊沿并轉(zhuǎn)換為矢量文件,得到從溝頭到溝尾,間隔50mm、每min的溝道斷面寬度數(shù)據(jù),通過Matlab編程計(jì)算,得到了在斷面最大溝寬位置處,溝寬隨時間變化曲線,從而建立了溝寬隨時間變化方程,得到最大溝道寬度及不同時刻的溝道寬度,該方程形式簡單,容易求解;溝寬隨時間變化曲線符合S型曲線的發(fā)展規(guī)律,對應(yīng)著溝岸擴(kuò)張發(fā)生-快速發(fā)育-穩(wěn)定-崩塌-再穩(wěn)定的周期性過程,溝岸擴(kuò)張過程中,隨著跌坎發(fā)育為侵蝕溝,斷面侵蝕溝寬度隨沖刷時間的變化存在激增點(diǎn),當(dāng)溝寬隨時間推移趨于無窮時,寬度趨于定值;侵蝕溝溝道發(fā)展的最大寬度也可用流量Q和坡度S表示,建立了溝寬最大寬度預(yù)測方程(R~2=0.91,RMSE=0.0338);最后,結(jié)合斷面侵蝕溝寬度的變化曲線,分析了侵蝕過程中坡面溝道侵蝕量與斷面溝寬變化的關(guān)系,結(jié)果表明:流量和坡度是侵蝕過程的動力因素,溝道斷面最大寬度與坡度及流量有關(guān).
【作者單位】： 武警工程大學(xué)信息工程系;水利部黃土高原水土流失過程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 土壤 侵蝕 泥沙 溝岸擴(kuò)張 溝道斷面 黃土高原
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41171224) 水利部黃土高原水土流失過程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金項(xiàng)目(201402)
【分類號】：S157.1
【正文快照】： 侵蝕溝是坡面主要侵蝕過程和河流泥沙的主要來源之一.Poesen等[1]收集整理全球56個不同區(qū)域溝蝕的產(chǎn)沙資料表明,溝蝕產(chǎn)沙量占流域產(chǎn)沙總量的最小比例為10%,最大為94%.侵蝕溝嚴(yán)重破壞土地資源與地貌景觀,其影響在中國黃土高原及黃河流域尤為突出,闡明侵蝕溝發(fā)育過程對于土地管

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1052709