黄土区工程堆积体石砾对流速及产沙影响试验研究

摘要

由于堆积松散、颗粒粗、组成物质复杂、坡度大等特点，生产建设项目工程堆积体侵蚀过程与农地、撂荒地相比有较大区别，是典型的人为加速侵蚀。在各类生产建设项目工程堆积体野外调查基础上，室内概化堆积体代表性下垫面，通过人工模拟降雨试验研究堆积体中石砾对流速及产沙影响。结果表明：（1）不同石砾含量下垫面流速在产流3min内迅速递增，随后趋于相对稳定。坡度小于25。时，含石砾坡面流速小于纯土体，此时石砾存在增加径流弯曲度，阻碍径流流动，平均稳定流速与雨强及石砾含量呈幂函数关系；而坡度大于25。时流速与雨强及石砾含量呈二元线性关系。（2）产沙率在产流前12min呈波动性递减，随后趋于相对稳定，初期产沙率是稳定期的1．7-3．1倍。雨强1．5mm／min较1．0ram／min的平均产沙率增加82．7％-117．3％。坡度对堆积体产沙影响存在一个阈值，在25。左右时产沙率最大，可达其他坡度下的1.3～1．7倍。在初期及稳定期的产沙率均表现为纯土体大于含石砾坡面，可增加0．6％～28．7％，各场次降雨下产沙峰值主要集中在产流开始后的前3min内。（3）在侵蚀初期、稳定期及整个侵蚀过程的平均产沙率均与流速呈显著相关。随雨强增大1．5倍，次降雨侵蚀量可增加74．0％～95．9％，且总体表现为纯土体侵蚀量大于含石砾坡面，产流前12min侵蚀量可占次降雨侵蚀量的38．3％～50．7％，因此，在进行堆积体水土流失防治中，尤其要注重初期的措施配置，以减免堆积体严重侵蚀。