两种工程堆积体坡面细沟形态与产沙关系对比研究

• 作者: 张恒 高照良 牛耀彬 李永红 赵晶 陈卓 苏媛
• 来源期刊: 土壤学报
• 关键词: 放水冲刷 工程堆积体 细沟形态 产沙
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 115-127
• 页数: 13页
• 分类号: S157.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201909100333

摘要

为探究不同土壤类型工程堆积体坡面细沟形态与水动力学参数及侵蚀产沙间的关系,选取沟宽、沟深、宽深比等作为细沟形态参数,在放水流量8、12、16、20 L·min–1和坡度32°条件下,对红土和塿土工程堆积体进行冲刷试验.结果表明:(1)两种堆积体坡面细沟沟宽、沟深在前24 min均发育迅速;随放水流量增大,沟宽和沟深均呈增大趋势,红土沟宽均值(较8 L·min–1)分别增加0.8％、19.3％、27.2％,沟深均值分别增加24.5％,126.2％,95.1％,而塿土则为3.7％、62.4％、108.2％和18.2％、87.9％、95.5％;红土沟宽、沟深与冲刷历时均呈极显著线性函数关系(R2>0.858,P<0.01),而塿土则为极显著对数函数关系(R2>0.689,P<0.01);(2)两种堆积体坡面细沟宽深比呈先波动(0～24 min)后(25～45 min)平稳的变化趋势;放水流量增至16 L·min–1,两种堆积体宽深比均值减幅最大(较8 L·min–1),红土最大减少了1.15,塿土最大减少了0.20;(3)两种堆积体坡面细沟水流剪切力、水流功率与沟宽、沟深均呈现幂函数关系(R2>0.602,P<0.01);径流剪切力更适合描述红土沟深的发育状况,而径流功率更能体现塿土沟宽的发育过程;(4)两种堆积体坡面累计产沙量与沟宽和沟深均呈极显著线性函数关系(R2>0.897,P<0.01);沟宽、沟深对红土坡面累计产沙量的贡献率分别为84.9％、15.1％,对塿土则为22.5％和77.5％;该研究可为不同土壤类型工程堆积体坡面水土保持措施合理配置提供理论依据.