长江科学院院报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (12): 73-81.DOI: 10.11988/ckyyb.20231187
李建明1,2(), 刘晨曦1,2, 张长伟1,2, 王文龙3,4(), 王一峰1,2, 郭明明5, 康宏亮6, 孙宝洋1,2
LI Jian-ming1,2(), LIU Chen-xi1,2, ZHANG Chang-wei1,2, WANG Wen-long3,4(), WANG Yi-feng1,2, GUO Ming-ming5, KANG Hong-liang6, SUN Bao-yang1,2
摘要:
针对土质和砾石影响堆积体入渗和产沙的机制问题,基于人工模拟降雨试验,定量研究3种土质(砂土、壤土和黏土)和4种砾石质量分数(10%、20%、30%,不含砾石的裸坡(CK)作为对照)堆积体在3种降雨强度(1.0、1.5、2.0 mm/min)下的入渗和产沙过程特征。 结果表明: ①砂土入渗速率呈持续下降趋势,而壤土和黏土分别在产流6 min和3~18 min达到稳定入渗;砾石抑制砂土入渗,但促进黏土入渗,壤土初始入渗和稳定入渗均随砾石质量分数增大而递增。②砂土平均入渗速率分别是壤土和黏土的0.88~2.40倍和1.04~2.18倍;利用Horton入渗模型可较好预测壤土和黏土降雨过程中任意时刻入渗速率,与实测值的误差在0.61%~6.82%范围内。③砂土侵蚀发生在整个降雨过程,且后期的侵蚀较初期更严重,而壤土和黏土前期侵蚀量显著大于后期;砂土平均侵蚀速率分别是壤土和黏土的4.74倍和2.84倍。④在降雨强度1.5、2.0 mm/min时,砾石对砂土和壤土起到显著抑制侵蚀作用,但1.0 mm/min雨强时砾石增大砂土和黏土侵蚀。研究结果可为建立工程堆积体土壤侵蚀模型提供数据基础,具有较强的理论和实践价值。
中图分类号: