紫色土坡面细沟侵蚀过程中泥沙颗粒特性

摘要：

为探究侵蚀泥沙粒径分布及分选特征,更好地理解紫色土坡面泥沙分离、输移和沉积过程,该研究以西南地区典型紫色土为研究对象,通过室内放水冲刷试验,开展了不同流量条件下10°和15°坡面细沟侵蚀过程以及泥沙颗粒变化特征研究.结果表明:1)各坡面产流率、产沙率均随冲刷流量的增加而增大,当冲刷流量从4 L/min增加至8 L/min,坡面平均产流率增加了1.35～2.37、1.70～1.97倍,坡面平均产沙率增加了1.31～3.51、7.70～8.58倍,产沙率受坡度影响高于产流率.2)各坡面侵蚀泥沙中粉粒占比最高,介于47％～55％.黏粒的富集率(Enrichment Ratio,ER)<1,团聚率(Aggregation Ratio,AR)>1,表明该粒级的泥沙颗粒在侵蚀过程中发生了损耗,并以团聚体的形式迁移;粉粒的ER>1,AR≈1,表明该粒级的泥沙颗粒发生了富集,并且大部分颗粒以单粒方式被运移.各坡面黏粒与粉粒富集率随流量增加而增大,且在高流量下,细颗粒更易富集.3)体积分形维数变化范围为2.43～2.63.各坡面随着冲刷时间的持续,体积分形维数呈现降低的趋势,且分形维数与黏粒含量、粉粒含量呈极显著正相关关系(P<0.01),与砂粒含量呈极显著负相关关系(P<0.01).该研究结果有助于阐明坡面侵蚀过程中泥沙粒径的变化规律,可为指纹因子的粒径选择及揭示紫色土坡面流失机理提供数据支撑和理论依据.

关键词：土壤、侵蚀、颗粒分选、富集率、团聚率、分形维数

所属期刊栏目：38

分类号：S157(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金42177316

在线出版日期：2023-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：114-121