模拟降雨条件下不同砾石含量工程边坡土壤侵蚀及水动力学特征

摘要：

[目的]探究砾石含量对急陡工程边坡土壤侵蚀及流水力学特征的影响.[方法]采用室内模拟降雨试验和人工制备土壤等方法,研究了在3种降雨强度(40,60,80 mm/h),5种砾石含量(3％,15％,35％,55％,75％)条件下50°工程边坡土壤侵蚀率变化特征以及土壤侵蚀率与各水动力学参数的关系.[结果]①40,60,80 mm/h雨强下,各砾石含量坡面径流率较土质坡面分别减少了10.1％～55.9％,13.9％～41.9％,19.6％～47.7％;径流剪切力、径流功率、过水断面单位能分别与砾石含量呈显著递减的线性函数、指数函数、幂函数关系.②坡面侵蚀率随着砾石含量的增加而减小,不同试验雨强下侵蚀率大小及变化过程具有明显差异.当雨强为40 mm/h时,坡面整体产沙率较低,随降雨过程整体呈现出缓慢增加的趋势;当雨强为60 mm/h时,不同砾石含量下侵蚀率迅速增加后呈波浪式缓慢上升或平稳下降的趋势;当雨强为80mm/h时,砾石含量为3％条件下,坡面侵蚀率迅速增长后增速降低,当砾石含量大于15％时,边坡侵蚀率达到峰值后均开始缓慢下降.③工程边坡土壤侵蚀率与径流率、径流剪切力、径流功率、过水断面单位能均呈显著线性函数、对数函数、幂函数关系.[结论]工程边坡土壤中的砾石具有抗侵蚀作用,随着砾石含量的增多,坡面土壤侵蚀量和各水动力学参数均明显降低.

关键词：降雨强度、砾石含量、土壤侵蚀、工程边坡、水动力学特征

所属期刊栏目：39

分类号：S157.1(土壤学)

资助基金：国家重点研发计划项目“西南高山亚高山区工程创面人工土壤重建技术”;中国科学院关键技术人才项目

在线出版日期：2020-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：9-15