基于力矩法的元谋干热河谷冲沟沟头土体稳定性模拟与验证

• 作者: 吴汉 张光辉 张宝军 张素 熊东红 董一帆 袁勇
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤 侵蚀 内凹洞 土体稳定性 溯源侵蚀 冲沟沟头 元谋干热河谷
• 年，卷（期）: 2018,（15）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 133-140
• 页数: 8页
• 分类号: S157
• 字数: 7442字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.15.017

摘要

元谋干热河谷冲沟活跃沟头具有"跌坎陡立、内凹洞发育、溯源侵蚀剧烈"等特征,土体崩塌是沟头溯源侵蚀的主要过程之一.该文综合考虑沟头形态特征和裂缝发育等因素,基于力矩分析方法,模拟研究了干热河谷冲沟沟头土体稳定性.结果表明,沟头土体稳定性受土壤含水量、内凹洞发育高度、裂缝发育深度及其距沟壁的距离等多个因素影响.沟头土体稳定性系数,随土壤含水量和裂缝发育深度的增大呈显著指数函数降低,随内凹洞发育高度的增大呈显著线性函数降低,随裂缝发育距沟壁距离的增大呈二次多项式增大.以土壤含水量作为标准对模拟结果进行了检验,发现沟头土体失稳崩塌时,崩塌体和崩塌面实测的土壤含水量分别为模拟值的69.8％～87.6％和82.0％～95.5％,评价结果较为可靠.崩塌面土壤含水量与模拟值更为接近,说明裂缝发育对沟头土体稳定性非常重要.研究结果可为元谋干热河谷沟头土体崩塌预测及沟头治理措施制定提供重要的理论参考.