【摘要】：土質邊坡受股流侵蝕影響嚴重,草皮緩沖帶作為一種植被護坡措施,越來越多地應用于實踐中。本文以黃棕壤為研究對象,采用野外集中水流沖刷實驗,基于對坡面徑流的沖刷軌跡擴散過程和水動力學特征的研究,探討了土質邊坡上不同比例植被緩沖帶對上方集中來水沖刷的調控作用,揭示了不同比例草帶覆蓋下土質邊坡對坡面徑流泥沙的攔截效果,從水土保持的角度分析該種防護措施下的水土流失規(guī)律,為土質邊坡草帶合理比例的鋪設及充分發(fā)揮邊坡植被緩沖帶對水流泥沙的攔截作用奠定基礎。通過研究結果分析可以得出以下主要結論:(1)草皮緩沖帶改變了坡面徑流的擴散軌跡,對水流起到了消散作用。植被覆蓋增大了坡面流在坡面上的擴散面積,增加了坡面流的擴散軌跡寬度,且流量越大,草帶的調節(jié)作用越明顯。通過SAS分析可知,草皮緩沖帶所占坡面比例的多少顯著影響著坡面流在草帶上的最大擴散寬、在裸地上的最大擴散寬、坡面流的出流寬度、草帶與裸地交界處寬度及水流流經草皮緩沖帶之后在裸地上的擴散面積。(2)地表植被阻礙了水流的運動,改變了水流的流動方向,使水流的流動軌跡不斷擴散,增大了水流的擴散面積,延長了水流在坡面的滯留時間,進而有更充分的時間下滲到土壤,使得草皮緩沖帶覆蓋的坡面穩(wěn)定入滲率較裸地增加兩倍以上,同時大大減小了坡面徑流的前進速度。(3)草皮緩沖帶的存在改變了坡面的水流流態(tài)和水流型態(tài)。集中放水流量為0.75L/s時,裸地坡面徑流屬于層流的急流范疇,草帶覆蓋的坡面徑流屬于層流的緩流范疇;沖刷放水流量為1L/s時,裸地坡面的坡面徑流屬于紊流的急流范疇,草帶覆蓋坡面屬于層流的緩流范疇;沖刷放水流量為1.25L/s時,裸地坡面的坡面徑流屬于紊流的急流范疇,草帶覆蓋坡面屬于過渡流的急流范疇。(4)與裸地坡面相比,草帶覆蓋坡面帶具有顯著的減流減沙效應。草帶能夠延遲水流的產流時間、減少出流量、減少水流中的泥沙含量。同一坡面,坡面上草皮緩沖帶對不同流量的水流沖刷減流減沙效果不同。通過三種流量的集中水流沖刷實驗,研究布設有不同比例草帶的坡面的減流減沙效益,認為在0.75L/s—1.25L/s流量的集中水流沖刷范圍內,土質坡面上的草皮緩沖帶所占比例達到1/3時即可發(fā)揮其顯著地水土保持作用。
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【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S157.1

【參考文獻】

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本文編號：2488863