非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验.pdf

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1、第26卷2010焦第12期12月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，ol-26No．12Dec．201079非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验王贞1，王文龙1,2N，罗婷2，金剑3，王浩4(1．中国科学院水利部水‘十保持研究所黄十高原土壤侵蚀与旱地农业国家莺点实验室，杨凌712100；2．西北农林科技大学资源与环境学院，杨凌712100；3．黄委会西峰水土保持科学试验站，庆阳74500014．福建农林大学科研处，福州350002)摘要：为了科学治理非硬化路面水土流失，采用野外放水

2、冲刷试验，对非硬化路而侵蚀产沙规律进行了试验研究。结果表明，同一坡度不同放水流量与间一放水流量／fiI司坡度条件下，非硬化路面产沙随时间的变化形式均有3种，分别为平缓型、多峰型和单峰型。对同一路面不I一观测断面的产沙量分析发现。产沙量沿坡面的空间变化形式分别为波动式减小、逐渐式减小和先增大后减小。、得}}{平均含沙量与放水流量呈对数相关，产沙率与放水流量、平均含沙量与坡度、产沙率与坡度均呈直线相关。以期为非硬化路面的水土流失预测和治理提供科学依据。关键词：输沙，侵蚀，经流，非硬化路面，平均含沙量，产沙

3、率，坡度doi：10．39698．issn．1002—6819．2010．12．013中图分类号：S157．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2010)一12—0079-05王贞，王文龙，罗婷，等．非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验[J】．农业工程学报，2010，26(12)：79—83．WangZhen，WangWenlong，LuoTing，eta1．Fieldsimulatedexperimentonsoilerosionandsedimentyieldofunpavedroads[

4、J]TransactionsoftheCSAE，2010。26(12)：79—83．(inChinese1)l，ithEnglishabstract)0引言在农业生产及人类日常生活中，非硬化路面大多为集水排水的场所，具有体积质量大、地表裸露、人为扰动性强等特点，与原生地貌相比，其水土流失模数剧增，路面侵蚀沟纵横，对人类生产生活危害大，是典型的人为加速侵蚀。对非硬化路面侵蚀很早就引起人们的注意，很多学者对其进行了研究。国外一些学者对森林生产道路的水土流欠进行了比较分析Ildj，认为有近90％的河流泥沙来

5、自道路。对乡村道路侵蚀现象进行了研刭¨】，指出乡村道路侵蚀的重要性，并且提出植物防治措施。LaceCH和BlackTAL6j认为道路建设形成的硬地面(包括路面、施工便道、施工营地)极大地降低了地表的入渗能力，易于形成坡面漫流，成为流域产流产沙的重要来源。郑世清【7】等通过室内人工降雨+放水冲刷相结合的方法，对比分析了植物路相对于土质路侵蚀过程差异及产水、减沙效果。刘雪英【8】等结合野外调查与定位监测，对土质道收稿日期：2009．12-23修同ft期：2010．10-25项目名称：国家自然科学基金“煤矿

6、开发建设中人为侵蚀机理及新增水七流失预报模型一以神府东胜煤田为例”(40771127)；水利部公益性行业专项“生产建设项目水土流失测算共性技术研究”(201001036)：两北农林科技大学优秀博士启动基金及黄上高原土壤侵蚀与早地农业国家重点实验室专项(10502-7-3-5)作者简介：王贞(1984一)，男，主要研究方向为开发建设项目水十保持。中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与早地农业国家重点实验室。Email：wzl9840625@163．toni※作者简介：王文龙(1964一)。男，

7、博士，研究员。博士生导师。主要研究方向为土壤侵蚀与水t噪持研究。中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与早地农业国家重点实验室。Emaihwiwang@nwsuaf．edu．cn路硬地面次降雨侵蚀产流产沙、防蚀效益及其影响因子进行了分析。刘小勇掣9】对硬地面次降雨侵蚀产沙过程和硬地面侵蚀产沙的影响因素进行了探讨。徐学选等【101针对黄土丘陵区不同利用类型的道路进行了产沙对比试验研究。综上所述，诸多学者对非硬化路面侵蚀特征、产沙影响因素，以及防治措施等做了大量的系统研究，但对产沙过程、机理以及预

8、测方面研究较少。因此，本文运用野外放水冲刷试验对非硬化路面的侵蚀产沙过程进行研究，并模拟侵蚀产沙与其影响因素间的关系，从而为非硬化路面的水土流失预测和治理提供理论依据。1材料与方法野外放水冲刷试验选择在神木县两沟乡六道沟的一块撂荒地坡面上。土壤的颗粒级配见表1。表l试验区土体颗粒机械组成Table1Mechanicalcompositionofsoilsample粒径／衄颗粒组成惕粒径／I砌颗粒组成，％2～l2．12