生產(chǎn)建設(shè)項目工程堆積體由于土壤質(zhì)地、礫石質(zhì)量分數(shù)差異較大,導致侵蝕過程流速及產(chǎn)沙特性發(fā)生變化。通過人工模擬降雨試驗,研究砂土、壤土及黏土3種土壤質(zhì)地堆積體的流速與產(chǎn)沙特性。結(jié)果表明:①堆積體坡面流速在產(chǎn)流開始3 min內(nèi)遞增,隨后趨于穩(wěn)定;②小雨強時砂土堆積體侵蝕主要發(fā)生在產(chǎn)流的中后期,壤土堆積體發(fā)生在產(chǎn)流前期和中期,而黏土堆積體的侵蝕發(fā)生在整個降雨過程,21 min后的累計產(chǎn)沙量占次降雨總產(chǎn)沙量砂土、壤土和黏土堆積體分別為52.3%～95.6%、29.6%～44.9%和42.1%～50.0%;③產(chǎn)流歷時、雨強與徑流率、入滲率、流速、產(chǎn)沙率均呈顯著相關(guān)性;④雨強增加1.5～2.0倍,3種土質(zhì)堆積體侵蝕量增大1.2～39.8倍。相同雨強下砂土堆積體侵蝕量是壤土的6.0～6.3倍,是黏土的3.2～3.5倍;相同礫石質(zhì)量分數(shù)下砂土堆積體侵蝕量分別是壤土和黏土的5.0～9.8倍和2.7～3.8倍。研究成果對于明確含礫石堆積體侵蝕過程機理具有重要意義,并為建立堆積體侵蝕預(yù)報模型奠定基礎(chǔ)。 

【文章來源】：長江科學院院報. 2019,36(12)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

3種土壤質(zhì)地工程堆積體流速隨產(chǎn)流歷時的變化

隨著降雨強度增大堆積體侵蝕過程的產(chǎn)沙波動性增強,但降雨過程的總體趨勢保持一致。以降雨強度1.0 mm/min下的累積產(chǎn)沙量為例,分析不同土質(zhì)及礫石質(zhì)量分數(shù)下堆積體的侵蝕規(guī)律,見圖2。砂土堆積體累積產(chǎn)沙量隨產(chǎn)流歷時持續(xù)遞增,且幅度增大,表現(xiàn)為趨勢線的斜率逐漸增大,且含礫石堆積體斜率遞增幅度遠大于純土堆積體;而壤土堆積體及黏土堆積體的累積產(chǎn)沙量在產(chǎn)流初期快速遞增,隨后遞增趨勢減少,其轉(zhuǎn)折點分別在產(chǎn)流后6 min和18 min,與快速入滲階段和穩(wěn)定入滲階段分割點一致,說明徑流是造成產(chǎn)沙的主要因素。

(3)雨強為2.0mm/min時,3種土壤質(zhì)地堆積體侵蝕量均表現(xiàn)為礫石質(zhì)量分數(shù)越大,侵蝕量越小。砂土、壤土和黏土純土堆積體的侵蝕量分別是含礫石堆積體的1.3～2.8倍、1.8～6.8倍和1.1～1.9倍。隨雨強增大,礫石對侵蝕量的影響更加顯著。相同礫石質(zhì)量分數(shù)下,雨強增加1.5～2.0倍,3種土壤質(zhì)地堆積體侵蝕量隨之增大1.2～39.8倍。3種雨強下,次降雨侵蝕量均表現(xiàn)為砂土>黏土>壤土。相同雨強下,砂土堆積體侵蝕量是壤土的6.0～6.3倍,是黏土的3.2～3.5倍;相同礫石質(zhì)量分數(shù)下,砂土堆積體侵蝕量分別是壤土的5.0～9.8倍,是黏土的2.7～3.8倍。相關(guān)分析可知,砂土、壤土、黏土堆積體侵蝕量與雨強的相關(guān)性顯著,相關(guān)系數(shù)分別為0.813,0.670和0.885,顯著性P<0.05。相同雨強下,砂土、壤土、黏土堆積體侵蝕量與礫石質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)性顯著,相關(guān)系數(shù)分別為0.978,0.979,0.953(P<0.05)。

【參考文獻】：
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本文編號：3579212