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黄土区薄层浮土道路侵蚀试验研究

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【作者】 聂慧莹王文龙李建明郭明明康宏亮白芸

【Author】 NIE Huiying;WANG Wenlong;LI Jianming;GUO Mingming;KANG Hongliang;BAI Yun;State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau,Institute of Soil and Water Conservation,Northwest A&F University;Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources;Research Center of Soil and Water Conservation and Ecological Environment,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Education;University of Chinese Academy of Sciences;Soil and Water Conservation Department,Yangtze River Scientific Research Institute;Shaanxi Key Laboratory of Ecological Restoration in Shanbei Mining Area,Yulin University;

【通讯作者】 王文龙;

【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中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院大学长江科学院水土保持研究所榆林学院陕西省陕北矿区生态修复重点实验室

【摘要】 为研究降雨强度和坡度对黄土区薄层浮土覆盖的土质道路产流产沙的影响,在野外调查的基础上,通过室内模拟降雨试验研究不同雨强(1. 0、1. 5、2. 0、2. 5 mm/min)和坡度(2°、4°、8°、16°)条件下0. 5 cm厚度浮土道路径流和产沙特征。结果表明:1)相同坡度条件下,平均径流率随雨强增大呈递增趋势,其变化范围在0. 80~2. 73 L/min,且1. 5~2. 5 mm/min雨强条件下平均径流率是1. 0 mm/min的1. 34~3. 04倍,各雨强条件下浮土侵蚀阶段产流量占比范围在5. 22%~40. 38%;2)次降雨平均含沙量随坡度和雨强的增大均呈递增趋势,其变化范围在11. 75~194. 25 g/L,且与坡度和雨强分别呈显著线性和指数函数关系(P <0. 05),1. 0~2. 5 mm/min雨强下浮土侵蚀阶段产沙量占比为0. 05%~71. 51%,其占比随雨强和坡度的增大存在波动,且混合侵蚀阶段产沙量与坡度和雨强呈良好的线性关系(P <0. 01); 3)累计产沙量随累计产流量的增大而增大且满足线性函数关系,决定系数均在0. 96以上。研究结果揭示了薄层浮土道路径流侵蚀规律,可为土质道路治理及道路侵蚀模型建立提供参考。

【关键词】 浮土道路侵蚀产流量产沙量模拟降雨
【基金】 国家重点研发计划项目(2016YFC0501604);国家自然科学基金(41701316,41761062,40771127)~~
  • 【DOI】10.13577/j.jnd.2020.0111
  • 【分类号】S157
  • 【下载频次】24
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