野外模拟降雨条件下矿区土质道路径流产沙及细沟发育研究

作     者：郭明明 王文龙 李建明 朱宝才 史倩华 康宏亮 李艳富 Guo Mingming Wang Wenlong Li Jianming Zhu Baoca Shi Qianhua Kang Hongliang Li Yanfu

作者机构：西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 长江科学院水土保持研究所武汉430010 山西农业大学林学院太谷030801 南京水利水电科学院南京210029 

基　　金：国家自然科学基金(41571275 41302199) 中国科学院西部行动计划(KZCX-XB3-13) 中国科学院知识创新工程重大项目(KZZD-EW-04-03) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2016年第32卷第24期

页      码：155-163页

摘      要：为研究矿区土质道路径流产沙及细沟形态发育特征,在野外调查的基础上,设计坡度（3°、6°、9°、12°）和雨强（0.5、1.0、2.5、2.0、2.5、3.0 mm/min）2个处理,在野外建立不同坡度的道路小区,采用人工模拟降雨的方法,测定了不同处理道路径流产沙参数和细沟形态指标。结果表明：1）各坡度道路径流率为1.12~8.24 L/min,与雨强线性关系极显著,随坡度变化不显著;除0.5 mm/min雨强3°~9°坡及1.0 mm/min雨强3°坡道路径流流态为层流外,其余为紊流,雨强-坡度交互作用（I×S）对流态影响显著;阻力系数只与坡度相关。2）各坡度道路剥蚀率为0.92~324.46 g/（m^2·s）,与雨强、坡度和径流率呈极显著幂函数关系（R^2=0.968,P〈0.01）,道路土壤发生剥蚀的临界剪切力和临界径流功率分别为2.15 N/m^2和0.41 W/（m^2·s）。3）3°道路以片状侵蚀为主,6°~12°道路细沟发育,细沟宽深比、复杂度、割裂度和细沟密度分别为1.80~3.75、1.07~1.55、0.20%~10.33%和0.067~2.01 m/m^2,细沟发育程度是雨强和坡度交互作用（I×S）的结果。4）6°~12°道路细沟侵蚀量占总侵蚀量比例为18.0%~57.16%,总侵蚀量与细沟宽深比、细沟复杂度、细沟割裂度和细沟密度均呈显著的函数关系（R^2=0.35~0.96,P≤0.01）,割裂度是影响土质道路总侵蚀量的最佳细沟形态因子。结果可为矿区土质道路水土保持工程设计及生产安全提供参数支持。

主 题 词：侵蚀 径流 水动力学 神府矿区 道路 细沟 形态特征 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 082802[082802] 090707[090707] 0907[农学-草药学] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 0815[工学-矿业类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.020

馆 藏 号：203210012...