黄土边坡降雨侵蚀特征的物理模拟试验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2015／23(4)一0725—06DOI：10．13544／j．cnki．jeg．2015．04．021黄土边坡降雨侵蚀特征的物理模拟试验研究术黄晓虎①王常明①宋朋燃②王天佐①(①吉林大学建设工程学院长春130026)(②吉林省地质环境监测总站长春130000)摘要黄土边坡的侵蚀破坏是引起黄土地区公路边坡自然灾害的主要诱因。通过建立室内边坡降雨冲刷物理模型，进行黄土边坡侵蚀破坏的模拟试验，再现边坡溅蚀、片蚀、沟蚀、坍塌的基本破坏过程，并

2、对坡面降雨冲刷的演变过程和侵蚀机理进行了细致的描述和分析。试验表明：在一定的降雨雨强下，径流TSS(携砂能力)和单位面积侵蚀泥沙量随着试验坡度的增加逐渐增加，而径流总量、侵蚀干泥沙量随着坡度的增加而相应变小。同时，黄土边坡侵蚀冲刷过程中的主要侵蚀能力参数如坡面径流总量、汇流干泥沙量、侵蚀干泥沙量等与降雨雨强之间存在相应的关系。关键词黄土边坡室内边坡降雨冲刷试验细沟侵蚀中图分类号：U463文献标识码：APHYSICALSIMULATIoNEXPERIMENTFoRCHARACTERISTICSoFLoESSSLOPEERoS

3、IONHUANGXiaohu①WANGChangminga)SONGPengran②WANGTianzu0①(①CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，Changchun130026)((~JilinGeologicalEnvironmentalMonitoringStation，Changchun130000)AbstractTheerosionisthemaincauseofnaturaldisastersoftheloesshighwayslope．Thisp

4、aperusestheslopeerosionexperimentwithsimulatedrainfallmode1．Itcanreproducethesplasherosionslope，sheeterosion，gullyerosion，andcollapseofbasicfailureprocessofslope．Itcanmakedetaileddescriptionandanalysisoftheprocessoferosion．Theexperimentshowsthaterosionsedimentperu

5、nitareaincreasegraduallywiththeincreaseofexperimentslopeandtotalrunof．Theerosionsedimentdecreasesgraduallywiththeincreaseofexperimentslope．Meanwhile，thereisacorrespondingrelationshipamongthemainparametersofloessslopeerosionsuchastotalerosionrunof，confluencesedimen

6、t，erosionsediment，andrainfallintensity．KeywordsLoessslope，Simulatedrainfallmodelslopeerosionexperiment，Rillerosion流失的现象是目前引起边坡破肩坍塌、坡面沟穴、坡0引言脚淘空等公路灾害的主要原因(汪益敏等，2005)。因此，建立边坡冲刷侵蚀预报模型首先应透彻研究降雨形成坡面流冲刷边坡坡面，造成表层水土黄土边坡的冲刷侵蚀特征以及相关的影响因素。坡$收稿日期：2015-04—28；收到修改稿日期：2015—05—17

7、．基金项目：辽西地区黄土边坡坡面冲刷破坏机理的研究项目(No．40972171)资助．第一作者简介：黄晓虎(1987一)，男，博士生，主要从事地质工程与地质灾害研究．Email：88569096@qq．con726JournalofEngineeringGeology工程地质学报2015面侵蚀冲刷是在降雨条件下，坡面土壤颗粒被雨滴、先要从各个侧面阐述室内模拟与原型之间的相似关坡面集水径流击散、冲蚀、搬运、沉积的过程。史培系。黄土边坡侵蚀冲刷过程是机械剥蚀的过程，因军等(1999)认为土壤侵蚀的动力学过程为面蚀一此满足几何相

8、似、运动相似和动力相似。细沟侵蚀一泥沙搬运一泥沙沉积。李君兰等2．1几何相似(2010)指出细沟侵蚀为相关流域内泥沙活动提供定量物源。吴普特等(1996，2003)认为细沟侵蚀是对于正态模型，模型的几何相似应满足：黄土坡面侵蚀破坏的主要动力，并指出细沟侵蚀会fA=A=A=Af=Y一(1)经历小侵蚀穴、溯