黄土沟坡重力侵蚀的触发、过程与敏感性分析

发布时间：2017-11-21 07:28

  本文关键词：黄土沟坡重力侵蚀的触发、过程与敏感性分析

  更多相关文章： 重力侵蚀 分类 敏感性 模型试验 现场试验

【摘要】：沟坡重力侵蚀是黄土高原土壤流失的重要组成部分。重力侵蚀过程的研究具有观测难、实验难、建模难、验证难四个突出的难点。本文通过对黄土沟坡室内模型和野外现场重力侵蚀过程降雨模拟试验结果的分析和比对,研究黄土沟坡重力侵蚀的分类及各影响因素对重力侵蚀的敏感性。主要研究内容如下：(1)深入探究了沟坡重力侵蚀的触发和发展过程。从重力侵蚀的运动机理、含水量以及堆积方式出发,将降雨引发的黄土沟坡重力侵蚀分为滑坡、崩塌和泥流三类,比较三种类型的侵蚀总量和单次最大崩滑量,发现崩塌、滑坡和泥流的量分别占降雨模拟模型试验总重力侵蚀量的62%,36%,和2%,其最大单次侵蚀体积分别为369.9、177.6和24.6×103cm3,因此崩塌、滑坡类型有可能对当地人民生命安全造成威胁,并引起严重的土壤流失。(2)提出了基于变量增长率的敏感性分析方法,用以评价侵蚀影响因素的作用。对于降雨引起的黄土沟坡重力侵蚀,气候成因的影响因素以及地形因素对重力侵蚀起主导作用。随着降雨强度、降雨历时、坡度和坡高的增加,一场降雨中的重力侵蚀总量和最大单次崩滑量在多数情况下也是增加的。不论是从总量还是单次最大量来说,滑坡和泥流的最大敏感性参数都是降雨历时。相比较而言,地形的影响较小。对侵蚀总量而言,降雨历时对滑坡、泥流的敏感参数分别是24.9和19.5,而降雨强度对崩塌的敏感性参数是2.2。对最大单次崩滑量而言,降雨历时对滑坡和泥流的敏感性参数分别是5.5和15.6,而坡度对崩塌的敏感性参数是4.6。(3)分析了黄土沟坡重力侵蚀模型试验与现场试验的相似性。对于初始地形、初始含水量和降雨条件一致的模型试验和现场试验,其重力侵蚀触发形式一致、各类侵蚀在重力侵蚀中所占比例接近、重力侵蚀占总侵蚀量的比例接近,并都占较大的比重。这是由于模型试验与现场试验土壤的干容重接近,并均属于砂壤土,土壤含水量分布相似,并且当土壤含水量接近饱和时土壤的结构强度大大减弱的原因。(4)比较了黄土沟坡重力侵蚀模型试验与现场试验的差异性。模型试验的次降雨重力侵蚀总量和最大单次侵蚀量都大于现场试验,这是由于现场试验土壤的硬度比模型试验大,并且土壤含水量略小于模型试验,土壤的硬度是反映土壤抗剪强度和下渗率的综合指标,试验观察发现土壤硬度与侵蚀量有明显关系。当土壤的初始硬度增加1.97倍时,土壤的重力侵蚀量增加2.35倍。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1

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本文编号：1210148