國電大朝山水電工程擾動土壤水蝕監(jiān)測及模擬試驗(yàn)研究.pdf

1、土壤侵蝕問題是目前人類面臨的主要的生態(tài)環(huán)境問題之一。它關(guān)系著山區(qū)、丘陵區(qū)及風(fēng)沙區(qū)水土資源的合理開發(fā)、利用和保護(hù)，關(guān)系著江河、湖泊的利用和整治，與一個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和社會穩(wěn)定息息相關(guān)，成為影響一個地區(qū)發(fā)展的至關(guān)重要的因素。 工程的可行性、造價及使用壽命。研究工程項目施工引起的水土流失的特點(diǎn)及其發(fā)生的規(guī)律，并加以防治，已成為一件刻不容緩的事。在各種工程建設(shè)中，水電建設(shè)工程是一項浩大的土木工程，具有土方量大、棄渣量多且分

2、布分散的特點(diǎn)，建設(shè)過程中如果防護(hù)不得力就會導(dǎo)致大量的水土流失，危害嚴(yán)重。水電建設(shè)極大地改變了項目區(qū)原地貌、植被和水系，對原有土壤的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成產(chǎn)生了劇烈的擾動和影響，造成了嚴(yán)重的土壤侵蝕和水土流失，尤其是關(guān)于大型水電建設(shè)項目。目前對這些項目和工程擾動土壤水蝕特征、規(guī)律尚無較深入的研究。 基于此，針對大朝山水電工程擾動土壤的水蝕特征與規(guī)律，本論文采用庫區(qū)擾動土壤水蝕監(jiān)測與室內(nèi)人工模擬降雨試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對大朝山庫區(qū)不同類型的擾

3、動土壤(包括土石堆置、、人工覆土、棄渣堆置、渣土堆置四種類型擾動土壤)水蝕問題進(jìn)行研究、分析、討論，得到以下主要研究成果： 監(jiān)測時段內(nèi)各監(jiān)測樣地侵蝕強(qiáng)烈，除自然坡面監(jiān)測樣地外，各樣地在監(jiān)測時段內(nèi)的侵蝕模數(shù)均在21000～31000t/km2之間。從不同擾動土壤類型來看，土石堆置型擾動土壤的侵蝕模數(shù)大于人工覆土型擾動土壤的侵蝕模數(shù)大于渣土堆置型擾動土壤的侵蝕模數(shù)。 對于相同坡度的試驗(yàn)坡面，0.98mm/min降雨強(qiáng)度下的入

4、滲率大于0.48mm/min降雨強(qiáng)度下的入滲率。穩(wěn)滲率在同一降雨強(qiáng)度下的變化不大，開始產(chǎn)流后的入滲過程與冪函數(shù)相關(guān)性較好。也即試驗(yàn)坡面擾動土壤入滲率隨降雨時間增加而呈冪函數(shù)關(guān)系遞減并逐漸接近穩(wěn)定入滲率。 擾動土壤坡面徑流模數(shù)隨著時間的延續(xù)，呈上升趨勢，最后趨于穩(wěn)定，并與時間存在著冪函數(shù)關(guān)系。這表明隨著時間的延續(xù)，土壤入滲率也逐漸減小。同時，小雨強(qiáng)試驗(yàn)時徑流趨于穩(wěn)定的時間間隔要比大雨強(qiáng)時的長，徑流過程曲線比大雨強(qiáng)的徑流過程曲線平穩(wěn)

5、。這反映出試驗(yàn)過程中坡面徑流變化對大雨強(qiáng)更為敏感。 擾動土壤各試驗(yàn)坡面累積產(chǎn)沙量與時間呈線性關(guān)系，且相關(guān)程度較高。對于相同坡度的試驗(yàn)坡面而言，產(chǎn)沙量與雨強(qiáng)相關(guān)性明顯，隨雨強(qiáng)的增大，產(chǎn)沙量有較大的增加。同時，在0.48mm/min降雨強(qiáng)度下的試驗(yàn)坡面累積產(chǎn)沙量與時間的線性相關(guān)程度比在0.98mm/min降雨強(qiáng)度下的要好。 土壤侵蝕是降雨、土壤、地形、植被等因子相互作用的結(jié)果，分析表明降雨量與降雨強(qiáng)度是影響土壤侵蝕的主要因子