高速公路边坡不同植物群落降雨侵蚀特征分析

• 作 者: 杨晓明
• 机 构: 河南农业大学
• 出 处: 河南农业大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 高速公路边坡 植物群落 降雨侵蚀

本文以沪(上海)陕(陕西)高速公路信阳至南阳段为研究对象，运用径流场法分4种路基边坡土壤立地条件建立了32个径流小区，对边坡的降雨侵蚀特征进行了分析，分析结果可为公路边坡护坡植物群落的选择、提高土壤侵蚀预测预报的准确性、有效预防和降低路基边坡土壤侵蚀提供科学依据。
通过对研究区降雨资料的观测、土壤侵蚀量及植被盖度等指标的测定，结合数理统计法对研究区降雨侵蚀特征进行分析比较，结论如下：
1.不同植物群落护坡效果明显优于对照区(不种植植物的径流小区)，可减少95％以上的土壤侵蚀量；表现较好植物群落有天堂草+高羊茅群落、紫穗槐+天堂草+高羊茅群落、胡枝子+天堂草+高羊茅群落、荆条+天堂草+高羊茅群落；不同边坡类型因立地条件不同应选择不同的植物群落类型。护坡植物群落的选择为同类型坡面生态防护提供了技术支持。
2.研究区侵蚀性降雨特征变化规律是填砂类和全风化岩+生土路基边坡径流形式以蓄满产流为主，亚粘土和风化岩路基边坡径流形式以超渗产流为主；侵蚀性降雨量、侵蚀性平均雨强均与土壤侵蚀量存在较强的相关关系，回归模型表现为幂函数或线性函数关系，并确定了不同试验段侵蚀性雨量标准、侵蚀性平均雨强标准；降雨量级与土壤侵蚀量有较强的相关性，降雨历时与土壤侵蚀量无明显的相关关系，但短历时降雨对土壤侵蚀量有一定的影响；侵蚀性降雨的前3天、前5天、前7天降雨量与土壤侵蚀量的相关性均较差。
3.降雨量、降雨雨强、植被覆盖和土壤侵蚀量之间存在较强的相关性，用雨量代替动能，即用PI结构(PI10、PI15、PI20、PI30、PI40、PI50、PI60、PI、(1-C)*10)对研究区的降雨侵蚀力R值进行分析，发现PI(1-C)*10与土壤侵蚀量之间相关性最好，回归模型表现为线性函数关系。R值模型中植被覆盖因子的参与大大提高了高速公路边坡土壤流失监测及预报工作的效率和准确性，为预测同类型坡面降雨侵蚀程度提供了理论依据。
4.通过计算比较研究区坡面土壤可蚀性K理论值和实测值之间的差异，并对美国诺模方程进行参数修正，得到适用于沪陕高速公路信阳至南阳段路基边坡不同土壤类型的土壤可蚀性K值的计算模型，该模型为同类型坡面降雨侵蚀机理研究和水土流失预测提供了理论依据。