工程堆积体边坡植物篱减流减沙效益及泥沙颗粒分形特征研究

摘要

为探究植物篱措施对工程堆积体边坡的减流减沙效益及其对侵蚀泥沙颗粒分形维数的影响,以堆积体未防护边坡为对照,以不同放水流量,对不同坡度堆积体植物篱防护边坡进行了放水冲刷试验.结果表明:与对照相比,植物篱边坡初始产流时间滞后100～500s,其产流率、产沙率整体均较小,产流率在时间尺度上表现为间歇性波动上升;植物篱减流效益在4％～60％之间,减沙效益范围在15％～50％之间,减流减沙效益均随坡度和放水流量的增加呈幂函数形式减小;各处理侵蚀泥沙颗粒中粉粒均占主导地位,黏粒次之,砂粒含量最少.与对照小区相比,植物篱防护边坡侵蚀泥沙砂粒体积分数降低,黏粒和粉粒体积分数升高;黏粒富集率增加,砂粒富集率减小,泥沙颗粒分形维数增大.分形维数与黏粒和砂粒体积分数之间均呈极显著线性相关,侵蚀泥沙颗粒分形维数主要由黏粒体积分数决定.本研究可为坡面植物篱的优化配置提供一定的理论参考,而分形维数对植物篱措施下土壤侵蚀模型的建立也有重要的科学意义.