【摘 要】
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崩岗是我国南方红壤区特有的土壤侵蚀类型,具有侵蚀量大、突发性强和治理难度大等特点,危害相当严重。崩积体是崩岗的重要组成部分之一,具有土质疏松、结构性差、含沙量高、
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崩岗是我国南方红壤区特有的土壤侵蚀类型,具有侵蚀量大、突发性强和治理难度大等特点,危害相当严重。崩积体是崩岗的重要组成部分之一,具有土质疏松、结构性差、含沙量高、坡度大、易侵蚀的特点,其侵蚀过程直接影响崩壁土体物质的再分配和崩岗的危害程度,但目前对崩积体侵蚀机理的研究还较少。本试验以福建省安溪县龙门镇洋坑村的花岗岩发育形成的崩岗崩积体为研究对象,通过不同上方来水(3.6,7.2,10.8,14.4 L/min)和不同坡度(20,25,30,35,40°)相结合的室内放水冲刷试验,对崩岗崩积体土壤坡面的侵蚀过程进行分析,以探讨崩积体土壤坡面的侵蚀机理,主要研究结果如下:(1)崩积体侵蚀产沙过程可分为逐步递增阶段、波动变化阶段和稳定阶段;含沙量随时间的变化分为平缓型和多峰型两种;上方来水对产沙量的影响大于坡度,而坡度对含沙量的影响大于上方来水;产沙量随含沙量呈线性函数增加;可利用上方来水和坡度预测崩积体坡面的径流量、产沙量及含沙量。(2)细沟侵蚀由坡面中上部分开始发生;随上方来水和坡度的增加,细沟侵蚀出现的时间缩短,侵蚀沟的宽深比逐渐减小,坡面的侵蚀方式由片蚀为主转变为沟蚀为主,细沟侵蚀量占总侵蚀量的百分比呈增大趋势。(3)各场次试验下细粉、粗砂的百分比含量均较高;除砾石粒级外,粗砂、细砂、粗粉、细粉和粘粒的富集率ER均>1;随上方来水和坡度的增加,细沟侵蚀泥沙颗粒的平均重量直径(MWD)呈增大趋势,悬移质+跃移质的粒级含量呈先减小后稳定,而床移质的粒级含量呈先增加后稳定的规律,悬移质+跃移质及床移质的粒级平均含量分别为68.45-81.39%和18.61-31.55%。(4)细沟水流流速、水深和雷诺数均随上方来水和坡度的增加整体均呈增大趋势,上方来水对流速和水深的影响均大于坡度;流速、水深均与上方来水和坡度呈幂函数关系;细沟侵蚀产沙率与流速、水深、雷诺数、弗洛德数均呈显著或极显著正相关,流速对细沟侵蚀产沙率的影响最大;水流剪切力、单位水流功率和断面单位能量随上方来水和坡度的增加整体呈增大趋势,上方来水对三者的影响均大于坡度;水流剪切力、单位水流功率和断面单位能量的临界值分别为5.706 Pa,0.044 J/s和0.148 cm;可首选单位水流功率作为崩积体上方来水下坡面输沙率的动力学参数。
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