西寧寒旱黃土區植物邊坡水文效應室內模型試驗研究

高群奇，李 輝

（青海大學土木工程學院，西寧 810016）

由于降雨強度的不斷變化和人類工程活動的影響，水土流失、淺層滑坡等地質災害發生的概率逐年提高，這些災害的發生為當地居民的生產生活帶來一定危害[1]。隨著經濟的快速發展，西寧盆地及其周邊地區公路、鐵路等基礎設施建設力度日益加大，在建設過程中，一些不合理的邊坡開挖等工程活動對當地生態環境造成一定破壞，可能誘發水土流失、淺層滑坡等地質災害[2-5]。因此，保護邊坡自然環境刻不容緩。其間要盡可能減少經濟成本，而植物護坡是最優選擇。

1 試驗內容

研究區內邊坡坡面基本朝向東南，所研究坡體坡度約為30°，土質為粉土。邊坡模型有3種，即素土邊坡模型、耐寒型麥冬草邊坡模型和高羊茅邊坡模型。

1.1 室內人工降雨基本參數設置

假設有效降雨時長為2 h，可根據貢力[6]提出的降雨雨滴動能換算方法，計算兩次強降雨的有效降雨強度，如表1所示。

表1 室內人工降雨的基本參數

1.2 降雨模型箱

降雨模型箱共設計3個，每個模型箱長度為1 000 mm，寬度為500 mm，高度為550 mm，坡度為30°。3種邊坡模型的植物條件不同，將素土邊坡模型（不含根）作為兩種植物邊坡模型的對照試驗模型，兩種植物邊坡模型分別種植高羊茅和耐寒型麥冬草，并澆水養護60 d。為保證試驗的真實性，養護期間，三個邊坡每次澆水量保持相同。在降雨模型試驗前，測得3種不同植物條件邊坡同深度不同位置處的土壤體積含水量，其介于4.1%～7.5%。

2 試驗結果

兩次降雨條件下，3種不同植物條件邊坡模型相同深度不同位置的土壤體積含水量變化如圖1至圖3所示。……