連續徑流沖刷條件下工程堆積體土壤侵蝕特征

趙 莼高照良李永紅孫貫芳婁永才楊樹云吳 彤

(1.西北農林科技大學 水土保持研究所,陜西 楊凌712100;2.中國科學院 水利部 水土保持研究所,陜西 楊凌712100)

近年來,中國基礎設施建設依然處于中高速增長的態勢,工程建設產生的棄土棄渣形成的大量工程堆積體,在連續降雨和徑流沖刷累積下極易發生水土流失災害[1-3]。工程堆積體由平臺和陡坡兩部分組成,降雨條件下平臺匯集的徑流會對坡面造成嚴重的沖刷。目前,在上方來水對坡面土壤水分再分布的影響、降雨及上方來水條件下坡面的水文特性及徑流和侵蝕響應等研究方面取得重要進展[4-5],促進了對堆積體坡面水文及侵蝕規律的認識。然而,目前相關研究多在一次上方來水條件的背景下展開,連續降雨和沖刷的相關坡面的侵蝕研究鮮有報道[6-7]。實際上,在野外氣候環境條件下降雨特性復雜,高強度多頻次降雨和沖刷使野外堆積體土壤侵蝕具有反復性和連續性,原始坡面在經歷一次上方來水匯流沖刷后面臨多次的匯流沖刷和剝蝕事件,即前期來水不僅填充堆積體土壤孔隙,使土體水分不斷飽,而且重塑堆積體下墊面侵蝕形態,打通坡面產流和匯流路徑,還分散和搬運了坡面土壤顆粒物質,改變了坡體土壤粒徑分布特征,奠定了后期沖刷觸發滑坡和泥石流災害的下墊面基礎。相關研究忽略了野外堆積體坡面侵蝕的連續和反復性,影響了堆積體侵蝕模型的預測精度,制約了上方來水條件下堆積體坡面侵蝕時空規律的認識?！?br>