高塬溝壑區(qū)塬面地勢平坦、寬闊，是黃土高原糧食、經(jīng)濟(jì)作物主要產(chǎn)地，該區(qū)植被稀少，溝壑縱橫，地表破碎，長期以來水土流失嚴(yán)重，表現(xiàn)為溝頭溯源侵蝕較為發(fā)育。溝壑?jǐn)U展過程中不斷切割、蠶食塬面，導(dǎo)致塬面面積不斷萎縮，塬面的萎縮直接威脅該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。溝頭是溝道的重要組成部分，也是塬面匯水的主要聚集地，集中水流的劇烈沖刷侵蝕導(dǎo)致溝頭迅速加長加寬，伴隨溝頭坍塌等重力侵蝕，是溝道發(fā)育的直接誘因，被稱為溯源侵蝕，俗稱溝頭前進(jìn)。目前，黃土高塬溝壑區(qū)溝頭溯源侵蝕的研究實(shí)驗(yàn)資料匱乏，多以調(diào)查研究為主，資料也較少，幾乎沒有專門的定位監(jiān)測試驗(yàn)，難以對溝頭演變定量化的認(rèn)識。因此，本研究以黃土高塬溝壑區(qū)溝頭溯源侵蝕為對象，采用野外放水沖刷模擬試驗(yàn)，研究溝壑區(qū)溝頭產(chǎn)沙規(guī)律和演變過程，闡明溯源侵蝕產(chǎn)沙、侵蝕速率隨坡度、放水流量的變化關(guān)系，探討溝頭溯源侵蝕重力侵蝕過程，分析溝頭溯源侵蝕的特征，為高塬溝壑區(qū)溯源侵蝕溝頭防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。得出主要結(jié)論如下：（1）由于連續(xù)放水影響，徑流含沙量隨放水流量增大、放水時間延長而逐漸減小。溝道發(fā)育初期，3°與5°小區(qū)放水前期含沙量波動明顯，而8°與12°小區(qū)由于溝道形... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

黃土高塬溝壑區(qū)分布圖（高健翎2010）

20 世紀(jì) 50 年代開始水土保持相關(guān)工作，流域內(nèi)水利設(shè)施齊備，取水便利，適合進(jìn)擬試驗(yàn)。2.2.2 試驗(yàn)小區(qū)布設(shè)與放水流量確定就董志塬而言，據(jù)車小力（2012）前期調(diào)差顯示，溝頭尺寸為寬 7-50m，平均為 12.67m，深度范圍為 3-37m，主要集中在 8-20m 之間，平均深度 11m，溝頭壁坡為 80°-90°。由于試驗(yàn)條件限制，本試驗(yàn)在南小河溝兩塊高差 4m 左右的水平梯荒地上進(jìn)行。在上位水平梯田布設(shè)四個小區(qū)，小區(qū)長 10m，寬 1.5m，坡度分別為 3°8°、12°四個坡度，模擬塬面。小區(qū)下墊面為自然下墊面，其中 3°小區(qū)植被比 5°和 12°少，除去小區(qū)內(nèi)和周圍地上植被，用鍬修整小區(qū)地形，使小區(qū)橫斷面成微�。ㄆ露�<1°），便于匯集水流。小區(qū)兩側(cè)用地板磚圍砌。小區(qū)下部為一自然陡坡，方水平梯田相連，坡度在 80°- 90°,陡坡基部開鑿一條排水溝，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見圖 2-水泵與流量計(jì)裝置

e.210L/min圖 3-1 3°小區(qū)含沙量隨放Fig 3-1 The runoff sediment concentration va放水流量為 130、150、170、190、210 L·min-125.61～171.08、15.93～123.98、8.72～119.19、1462.15、49.03、51.74、36.69 g·L-1。在小區(qū)放水初平緩，徑流剪切力較小，僅帶走坡面少量細(xì)屑顆方向發(fā)生改變，在重力作用下沿著陡坡面下流，增大，徑流流速流路不固定，在陡坡面微地形影下俯沖，增大了徑流對壁面的沖刷力，使徑流含130L·min-1前 30min 徑流含沙量波動性最大。隨著徑流漸漸緊貼壁面，陡壁流路逐漸固定，徑流對易被沖刷的土壤顆粒逐漸減少，從而使徑流含沙和沖刷下，溝緣線部分土壤被切割隨流飄走，帶接受徑流沖刷，由于沒有結(jié)皮保護(hù)，抗蝕性較差


本文編號：3096779