喀斯特槽谷區(qū)地表巖層裸露,地下裂隙發(fā)育豐富。該地區(qū)巖層傾角大和典型順/逆向邊坡地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育充分等特征導(dǎo)致地表裸露巖石與坡面之間具有不同夾角,改變徑流路徑匯聚局部徑流成集中流的同時(shí),也使得產(chǎn)流產(chǎn)沙方式和地表徑流水力學(xué)特性較為特殊,造成劇烈的土壤侵蝕。本研究以重慶市酉陽(yáng)縣龍?zhí)犊λ固夭酃葏^(qū)為研究對(duì)象,通過(guò)野外調(diào)查喀斯特槽谷區(qū)出露地表巖石與坡面夾角、表層土壤特性及環(huán)境影響因子,并以此作為模擬研究的依據(jù),開(kāi)展了室內(nèi)模擬放水沖刷試驗(yàn),研究了不同的巖石與坡面夾角、坡度和流量組合下的坡面集中流水動(dòng)力學(xué)特征以及產(chǎn)流空間分布和產(chǎn)沙特征,并討論了對(duì)土壤侵蝕率產(chǎn)生影響的主要水動(dòng)力學(xué)指標(biāo),揭示了喀斯特槽谷區(qū)集中流條件下坡面土壤侵蝕變化過(guò)程,為喀斯特槽谷區(qū)土壤侵蝕模型的建立提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:（1）在10°坡面5 L/min流量條件下,地表產(chǎn)流量隨沖刷歷時(shí)呈先增大后趨于平穩(wěn)的變化趨勢(shì),在其他條件下隨沖刷歷時(shí)呈逐漸減小或先增大后減小。不同巖石與坡面夾角條件下地表產(chǎn)流量大小順序?yàn)?150°>90°>120°>30°>60°>180°。地下產(chǎn)流量隨沖刷歷時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性增加,隨坡度增... 

【文章來(lái)源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

地表巖石與坡面沿坡向形成不同夾角示意

第2章緒論5第2章緒論2.1研究背景、目的與意義坡面集中水流可剝離、搬運(yùn)大量泥沙，是坡面土壤侵蝕發(fā)生的主要?jiǎng)恿υ碵37]。不同于一般明渠流，坡面集中流受降雨特性、坡度及床面狀況等因素的影響，水流結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，準(zhǔn)確描述其水力學(xué)特性較為困難[70]。西南喀斯特槽谷區(qū)是中國(guó)南方喀斯特分布面積最大的“老、少、邊、山、窮”地區(qū)，至2015年底，輕度、中度和重度石漠化面積分別占該區(qū)石漠化面積的55.8%、40.4%和3.8%[16]。喀斯特槽谷區(qū)地表巖層裸露，地下裂隙發(fā)育豐富，形成了特殊的“二元”空間結(jié)構(gòu)（圖2-1）。與其他喀斯特地貌不同，該區(qū)緊密式箱型背斜/向斜構(gòu)造、巖層傾角大、典型順/逆向邊坡地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育充分等特征以及不同傾角巖層出露地表使得地表巖石與斜坡坡面之間具有不同夾角[34]，導(dǎo)致其存在著不同的產(chǎn)流產(chǎn)沙方式和地表徑流水力學(xué)特性[36]。地表裸露巖石在降雨過(guò)程中易改變徑流路徑，使局部徑流匯聚成集中流[19]，產(chǎn)生侵蝕細(xì)溝，進(jìn)而造成劇烈的土壤侵蝕。目前，由自然因子導(dǎo)致的水土流失和不合理的人為活動(dòng)使得區(qū)域土地石漠化和生態(tài)退化問(wèn)題突出，對(duì)于喀斯特地區(qū)水土流失研究也已成為熱點(diǎn)，但學(xué)者多從水土流失方式[71-72]和產(chǎn)流產(chǎn)沙變化[73-74]等方面入手進(jìn)行喀斯特地區(qū)土壤侵蝕研究，對(duì)集中流條件下喀斯特槽谷區(qū)地表土壤侵蝕的水動(dòng)力學(xué)機(jī)制認(rèn)識(shí)還不深入，特別對(duì)該區(qū)地表裸露巖石與斜坡坡面之間不同夾角條件下的坡面細(xì)溝侵蝕研究還很少見(jiàn)。目前對(duì)坡面集中流水力侵蝕的研究主要集中于非喀斯特區(qū)域。針對(duì)喀斯特槽谷區(qū)地表巖石與坡面之間不同夾角導(dǎo)致的坡面集中水流特性改變和水土流失方式存在二元特征等問(wèn)題，本研究采集喀斯特槽谷區(qū)廣泛分布的黃壤，以野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查典型喀斯特槽谷區(qū)的相關(guān)參數(shù)作為依據(jù)，通過(guò)模擬喀斯特槽谷區(qū)坡面和地下?

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文62.2研究?jī)?nèi)容（1）集中流條件下喀斯特槽谷區(qū)坡面細(xì)溝水流輸沙量及地表地下產(chǎn)流變化特征；研究不同坡度、流量和巖石與坡面夾角組合條件下，地表產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量，地表水流含沙量以及地下產(chǎn)流量動(dòng)態(tài)變化，闡明坡面水沙之間的響應(yīng)關(guān)系及地表地下產(chǎn)流空間分布特征。（2）集中流條件下喀斯特槽谷區(qū)坡面細(xì)溝水流水力學(xué)特性；研究不同坡度、流量和巖石與坡面夾角組合條件下，坡面細(xì)溝水流流速、雷諾數(shù)、弗汝德數(shù)、阻力系數(shù)等水力學(xué)參數(shù)的變化特征。（3）集中流條件下喀斯特槽谷區(qū)坡面細(xì)溝產(chǎn)沙量與水動(dòng)力學(xué)參數(shù)耦合關(guān)系；研究不同坡度、流量和巖石與坡面夾角組合條件下，坡面土壤侵蝕率與水流切應(yīng)力、水流功率、單位水流功率、斷面單位能量等水動(dòng)力學(xué)參數(shù)之間的響應(yīng)關(guān)系，揭示與坡面土壤侵蝕率關(guān)系最密切的水動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，建立坡面溝道水流輸沙能力動(dòng)力學(xué)模型。2.3技術(shù)路線圖2-2試驗(yàn)技術(shù)路線Fig.2-2Technologyrouteofexperiment

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]西南喀斯特地區(qū)土壤侵蝕特征研究現(xiàn)狀與展望[J]. 陳洪松,馮騰,李成志,付智勇,連晉姣,王克林.  水土保持學(xué)報(bào). 2018(01)

博士論文
[1]坡面徑流水動(dòng)力學(xué)特性及挾沙機(jī)理研究[D]. 張寬地.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[2]巖溶槽谷區(qū)水土流失特征及機(jī)理研究[D]. 魏興萍.西南大學(xué) 2011

碩士論文
[1]巖溶槽谷區(qū)坡地水土流失過(guò)程及控制因素分析[D]. 王正雄.西南大學(xué) 2019
[2]喀斯特槽谷順/逆向坡土壤性質(zhì)空間分異對(duì)植被恢復(fù)的響應(yīng)[D]. 曾江敏.西南大學(xué) 2019
[3]汶川震區(qū)滑坡堆積體坡面細(xì)溝侵蝕室內(nèi)模擬研究[D]. 李天陽(yáng).西南大學(xué) 2014
[4]日本巖垂草在巖溶地區(qū)土壤改良效應(yīng)研究[D]. 劉小瑜.西南大學(xué) 2012
[5]黃河中游多沙粗沙區(qū)坡面土壤侵蝕動(dòng)力學(xué)過(guò)程試驗(yàn)研究[D]. 高素娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3280178