间歇性降雨条件下高陡边坡系统侵蚀特征试验研究

发布时间：2021-11-19 07:15

　　黄土高原高陡边坡系统是黄土高原土壤侵蚀的重要来源区,同时也是黄土高原滑坡、泥石流等自然灾害的重要发生区域。本研究以高陡边坡系统为研究对象,通过室内人工模拟降雨试验,开展了间歇性降雨条件下从降雨开始到坡面产生裂缝期间不同陡坡坡度高陡边坡系统的产流产沙特征、土壤含水率变化特征、侵蚀动力参数变化等研究,取得的主要研究成果如下:（1）阐明了高陡边坡坡系统的产流产沙特征。间歇性降雨条件下高陡边坡系统的坡面初始产流时间随着陡坡坡度、降雨场次的增加而缩短,高陡边坡系统坡面出现裂缝所需的降雨时间随着陡坡坡度的增加而减小。缓坡段与陡坡段坡面平均水深均值随着降雨场次的增加而增加,而陡坡段坡面平均水深均值随坡度的增加整体呈减小趋势。坡面裂缝出现前,高陡边坡系统的坡面产流量呈快速上升-相对稳定的变化趋势,且坡面产流稳定后不同陡坡坡度下的产流速率从大到小排序依次为50°>55°>60°>70°>65°。间歇性降雨条件下高陡边坡系统的坡面产流总量随着陡坡坡度的增加而减小,随着降雨场次的增加而增加。高陡边坡系统的坡面产沙过程、产沙总量随着陡坡坡度、降雨场次的变化规律性不明显。（2）阐明了高陡... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高陡边坡系统装置示意图

西安理工大学硕士学位论文62材料与方法2.1试验材料本研究试验用土为陕西省绥德县王茂沟流域的黄绵土，经实地采样并测定，土壤取土地点土壤原状土的干容重为1.32g/cm3～1.38g/cm3，因此，本研究在装填土壤时，控制土壤的容重取实地调查结果的平均值，为1.35g/cm3。2.2试验装置室内模拟降雨装置利用西安理工大学水资源研究所研制的下喷式模拟降雨装置，降雨高度为5.2m，该装置降雨强度可控变化范围为0.5~2.0mm/min，本研究各场次降雨实验控制降雨均匀度为85%以上。试验土槽采用长2.3m、宽0.5m、高1.9m的木制土槽，土槽的末端连接着收集径流、泥沙样品的集流槽。本实验所需要高陡边坡系统的坡度为缓坡坡度12°，陡坡坡度分别取50°、55°、60°、65°、70°，高陡边坡系统装置示意图如图2-1所示。在高陡边坡实验完成后，根据不同陡坡坡度的高陡边坡系统出现裂缝的最多场次（本研究最多场次为6场），进行缓坡段补充试验。缓坡土壤容重、土壤初始含水率与高陡边坡系统试验一致，坡度为12°，坡长为1m，缓坡装置示意图如图2-2所示。图2-1高陡边坡系统装置示意图图2-2缓坡试验装置示意图Fig.2-1SchematicdiagramofhighandFig.2-2schematicdiagramofgentleslopetestdevicesteepslopesystemdevice2.3试验设计根据王茂沟流域的实地调查结果，试验设计坡度为缓坡12°，陡坡段分别为50°、55°、60°、65°、70°。本研究设置试验雨强为1.5mm/min，每场降雨的降雨时间为60min。降雨试验从降雨开始，至坡面产生裂缝场次结束，每场降雨之间间隔24h。根据统计，本研究陡坡坡度为50°的降雨场次为六场，陡坡坡度为55°、60°、65°的降雨场次各进行五场，陡坡坡度为70°的降雨场次进行三常每次模拟降雨试验各一

西安理工大学硕士学位论文820cm以及在缓坡段距离坡顶50cm处的土壤表面以下10cm、20c,m处，本研究各布设一个用于测定土壤水分的探头，探头总数为8个，布局如图2-3所示。图2-3高陡边坡系统土壤水分监测探头分布图Fig.2-3Layoutofsoilmoisturemonitoringprobesontheloessslope利用美国Campbell公司生产的CS616型土壤水分传感器和CR1000型数据采集器对间歇性降雨条件下不同陡坡坡度高陡边坡系统的缓坡段、陡坡段土壤水分变化进行测定。2.6数据处理与分析使用Excel2010对试验数据进行统计，采用SPSS2017对试验数据进行分析，并用Origin2017制图。


本文编号：3504548