發(fā)布時間：2019-10-04 02:05

【摘要】：通過人工降雨探索表土剝離后喀斯特坡地侵蝕產(chǎn)沙特征及機(jī)制,為該地區(qū)開展地下水土流失研究及指導(dǎo)水土流失防治工作具有重要的理論和現(xiàn)實意義。試驗采用鋼槽裝填土石模擬喀斯特地區(qū)表土剝離后坡地的"二元結(jié)構(gòu)",通過人工模擬降雨揭示了雨強(qiáng)(30、50、80mm h~(-1))、坡度(10°、15°、20°、25°)和地下孔(裂)隙度(1%、2%、3%、4%、5%)對坡地土壤侵蝕的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論了各因子對剝離表土后的坡地造成的影響。結(jié)果表明:(1)表土剝離后地下漏失的隱蔽性增強(qiáng),小雨強(qiáng)的坡地土壤侵蝕容易被忽視,30、50 mm h~(-1)雨強(qiáng)條件下,僅當(dāng)坡地坡度≥15°時地表出現(xiàn)徑流,坡地侵蝕產(chǎn)沙以地下流失為主,地下產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量隨雨強(qiáng)先增大后減小。(2)喀斯特地區(qū)坡地土壤侵蝕治理不應(yīng)只重視地表水土流失,更應(yīng)關(guān)注垂直方向上的土壤侵蝕——地下漏失,低坡度(坡度≤15°)條件下,地表近乎無產(chǎn)流產(chǎn)沙,坡地侵蝕產(chǎn)沙集中在地下孔(裂)隙,而坡度為20°、25°的坡地,其地下產(chǎn)沙比重仍分別高達(dá)0.85~0.97、0.59~0.84。剝離表土后的坡地水土保持應(yīng)從地表、地下兩個方向進(jìn)行,避免由地下漏失引起的巖溶塌陷。增大地下孔(裂)隙度能顯著提高地下產(chǎn)流量和產(chǎn)流系數(shù),并促進(jìn)地下孔裂隙產(chǎn)沙量和產(chǎn)沙比重的增加。
【圖文】：

差值從０．２８逡逑減小至０．１８。比較３個雨強(qiáng)條件下地下徑流量變化逡逑特征可見，地下徑流量隨雨強(qiáng)的增大呈先增大后減逡逑小的變化趨勢，其中５０ｍｍ邋ＦＴ１雨強(qiáng)下的地下徑流量逡逑最大，３０邋ｍｍ邋ｈ＿ｌ的次之，８０邋ｍｍ邋ｈ＿ｌ的最�？梢婂义显冢担芭c８０邋ｍｍ邋ｈ＿１雨強(qiáng)之間存在臨界雨強(qiáng)，使得地逡逑下徑流量、徑流模數(shù)均隨雨強(qiáng)增大發(fā)生變化。地下逡逑孔（裂）隙度的增大使得地下巖溶裂隙系統(tǒng)容納徑逡逑流的體積增大，單位時間內(nèi)更多的降雨從地下孔逡逑（裂）隙流失。逡逑法見公式（２）、（３）和圖２。逡逑ｔＲ２逡逑ａｒｃｓｉｎ逡逑）孔逡逑９０逡逑Ｐ邋■－逡逑—－２Ｌ邋Ｉｒ２＾－逡逑ｓｉ％逡逑（２）逡逑（３）逡逑式中，Ｐ為孔（裂）隙度，％；邋Ｓ孔為孔洞重合區(qū)逡逑域的面積，ｍ２；邋＆為底板的面積，６邋ｔｎ２；邋７１為圓周逡逑率，�。常保�；邋為底板孔洞半徑，０．０２５邋ｍ；邋Ｌ為孔逡逑洞重合區(qū)域最大弦長，ｍ。逡逑注：為圓心，為半徑，Ｚ？為弦長邋Ｎｏｔｅ：邋０邋ｓｔａｎｄｓ邋ｆｏｒ邋ｃｅｎｔｅｒ邋ｏｆ逡逑ｔｈｅ邋ｃｉｒｃｌｅ，邋Ｒ邋ｆｏｒ邋ｒａｄｉｕｓ，邋Ｌ邋ｆｏｒ邋ｃｈｏｒｄ邋ｌｅｎｇｔｈ逡逑圖２地下孔（裂）隙度計算示意圖［１８１逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｓｋｅｔｃｈ邋ｆｏｒ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ邋ｐｏｒｅｓ邋ａｎｄ邋ｆｉｓｓｕｒｅｓ逡逑１．４數(shù)據(jù)處理逡逑試驗數(shù)據(jù)采用Ｅｘｃｅｌ２０１３和ＳＰＳＳ１８．０進(jìn)行統(tǒng)計逡逑分析。文中雨強(qiáng)、坡度及地下孔（裂）隙度的參照逡逑水平分別為３０邋ｍｍ邋ｈ—１、１０。、１％。逡逑２結(jié)果逡逑２．１坡地產(chǎn)流歷時對各影響因素的響應(yīng)逡逑在９０邋ｍｉｎ的降雨歷時內(nèi)，地表

．邋２邋Ｓｋｅｔｃｈ邋ｆｏｒ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ邋ｐｏｒｅｓ邋ａｎｄ邋ｆｉｓｓｕｒｅｓ逡逑１．４數(shù)據(jù)處理逡逑試驗數(shù)據(jù)采用Ｅｘｃｅｌ２０１３和ＳＰＳＳ１８．０進(jìn)行統(tǒng)計逡逑分析。文中雨強(qiáng)、坡度及地下孔（裂）隙度的參照逡逑水平分別為３０邋ｍｍ邋ｈ—１、１０。、１％。逡逑２結(jié)果逡逑２．１坡地產(chǎn)流歷時對各影響因素的響應(yīng)逡逑在９０邋ｍｉｎ的降雨歷時內(nèi)，地表出現(xiàn)產(chǎn)流后在降逡逑雨過程中無中斷現(xiàn)象，地下孔（裂）隙產(chǎn)流時長逡逑均為９０邋ｍｉｎ。由產(chǎn)流歷時變化特征（圖３邋）可見，逡逑地表產(chǎn)流時長隨雨強(qiáng)、坡度和地下孔（裂）隙度逡逑條件變化有明顯的差異。３０邋ｍｒｎｌＴ１雨強(qiáng)下，僅２０°逡逑和２５°坡的地表有徑流產(chǎn)生，同時隨地下孔（裂）逡逑隙度的增大，，２０°坡的地表產(chǎn)流時間較２５°的產(chǎn)流時逡逑間遲４０邋￣邋６０邋ｍｉｎ；邋５０邋ｍｍ邋ｈ＿１雨強(qiáng)下，總體上表現(xiàn)逡逑為地表產(chǎn)流時間隨坡度增大而提前，同時１５°和２０°逡逑的地表產(chǎn)流歷時總體上隨地下孔（裂）隙度的增大逡逑而遞減；８０邋ｍｍ邋ＩＴ１雨強(qiáng)下，除地下孔（裂）隙度逡逑為１％，坡度為１０°的地表產(chǎn)流時長為８０邋ｍｉｎ，其他逡逑各坡度和地下孔（裂）隙度條件的地表產(chǎn)流時長均逡逑孑Ｌ邋（裂）隙度邋Ｆｉｓｓｕｒｅ邋ｐｏｒｏｓｉｔｙ邋（％）逡逑１２３４５１２３４５１２３４５逡逑圖３地表產(chǎn)流歷時變化特征逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｔｅｍｐｏｒａｌ邋ｖａｒｉａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｒｕｎｏｆｆ逡逑５４８逡逑土壤學(xué)逡逑５４卷逡逑ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏ逡逑０９８７６５４３２１逡逑（ｕ�。欤酰妫悖铮椋ィ荆�
【作者單位】： 貴州大學(xué)林學(xué)院;貴州晟泰工程咨詢有限公司;貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFC0502604) 國家自然科學(xué)基金項目(41671275,41461057) 貴州省重大專項(黔科合重大專項字[2016]3022號)資助~~
【分類號】：S157.1

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本文編號：2545694