為研究解決寒區(qū)粉壤土堤防背水坡面的水土流失問題,基于室外模擬降雨試驗,研究第二松花江流域粉壤土堤防坡面施加聚丙烯酰胺（PAM）后在不同坡度和下墊面條件下對坡面侵蝕特征的影響。試驗包括4個坡度（10°,15°,20°,25°）和5種PAM濃度（0,2,3,4,5 g/m²）。結果表明:降雨強度和下墊面條件相同時,坡度從10°增大至25°,坡面平均產流率先增大后減小,產沙率隨坡度增大而增大。降雨強度和坡度相同時,聚丙烯酰胺濃度2 g/m²增大至5 g/m²,平均產流率相較于0 g/m²降低了10.6%～20%;平均產沙率隨濃度的增大而減小。將坡度和濃度的平均產沙率進行擬合,得出產沙率與坡度呈現正相關性,與濃度呈現負相關性。0 g/m²坡面的侵蝕形態(tài)主要表現為濺蝕和面蝕特征,施加PAM使得坡面侵蝕嚴重區(qū)域面積相較于0 g/m²減小54.57%,起到了一定控制侵蝕的效果�？梢�,在坡面上施加一定量的聚丙烯酰胺可以使土壤水分入滲能力增強,減少侵蝕產沙,在實際工程中具有...

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【部分圖文】：

圖1 坡面產流率、平均產流率變化曲線

圖1A為在雨強和坡度相同時,不同下墊面條件下產流率隨降雨歷時出現不同程度的波動。如圖1B所示,平均產流率以3g/m2為分界點,大于3g/m2產流率隨濃度增大而減小,濃度小于3g/m2產流率隨濃度增大而增大。3g/m2平均產流率相比0g/m2減小了約20%;不同PAM濃度....

圖2 坡面產流率、平均產流率變化曲線

圖2顯示雨強和下墊面條件相同時,不同坡度每分鐘產流率趨勢差異較大,隨降雨歷時先急劇增長,后出現不同幅度的波動,但總體趨勢為增大。在顯著性水平為0.05時,使用單因素方差對每分鐘產流率進行分析,發(fā)現坡度對坡面產流率有顯著性影響,平均水平差異較大。圖2B顯示在下墊面條件相同時,15°....

圖3 不同PAM濃度坡面產沙率變化曲線

圖3A顯示在雨強、坡度相同時,不同PAM濃度產沙率趨勢變化顯著。PAM濃度為0,2,3,5g/m2坡面每分鐘產沙率隨降雨歷時先增大,后出現不同程度的波動,未趨于穩(wěn)定。PAM濃度為4g/m2坡面每分鐘產沙率隨降雨歷時先緩慢增大,后趨于穩(wěn)定。不同坡面每分鐘產沙率隨著PAM濃度的增....

圖4 平均產沙率對PAM濃度和坡度的響應

坡面徑流是水力侵蝕發(fā)生、發(fā)展的主要動力,流速是坡面徑流最重要的水力學要素[14-16]。在試驗中通過染色法測定流速v,同時根據監(jiān)測到的水溫,獲得雷諾系數,從而獲得修正系數α。已有研究表明,在PAM單獨使用情況下,由于其水溶液黏性較強,會影響土壤水分的運動[17]。PAM的用量越大....

本文編號：4019201