排土场平台-边坡系统沟蚀形态演变与产沙特征

• Published in: 农业工程学报 Vol. 38; no. 23; pp. 81 - 90
• Main Authors: 白芸, 康宏亮, 王文龙, 速欢, 李建明, 马春艳
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学,北京 100049 01.12.2022; 榆林学院陕西省陕北矿区生态修复重点实验室,榆林 719000; 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨凌 712100; 中国科学院大学,北京 100049%长安大学土地工程学院,西安 710054%中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨凌 712100; 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌712100%南京市水利规划设计院股份有限公司,南京 210000%中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨凌 712100; 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌712100; 长江科学院水土保持研究所,武汉 430010%榆林学院陕西省陕北矿区生态修复重点实验室,榆林 719000
• Subjects: 径流功率; 沟蚀; 冲刷试验; 侵蚀演变; 排土场; 土壤
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.23.009

S157.1; 排土场是露天采矿区主要泥沙来源的人造地貌之一,控制排土场土壤侵蚀对矿区高质量发展具有重要意义.该研究采用野外放水冲刷试验,研究排土场平台-边坡系统沟蚀演变及产沙特征.结果表明:1)沟蚀演变中的主导侵蚀方式存在阶段性转变,侵蚀沟形态发育特征也呈阶段性差异,平台侵蚀沟分为沟头形成阶段,溯源-拓宽阶段和稳定阶段3个发育演变阶段;边坡侵蚀沟依次经历覆土层下切阶段,覆土层拓宽阶段,红土层下切阶段和侵蚀减缓阶段.2)边坡是平台-边坡系统主要沙源,其累积产沙量占平台-边坡系统的88.15％～90.16％;覆土层下切阶段和红土层下切阶段是边坡的主要产沙阶段,其累积产沙量分别占边坡的29.72％～53.36％和19.06％～48.88％.3)平台和边坡侵蚀速率均与径流功率的响应关系较优,在平台沟蚀的溯源-拓宽阶段和稳定阶段为线性响应;在边坡沟蚀的覆土层下切阶段和红土层下切阶段为指数响应,拓宽阶段和侵蚀减缓阶段为线性响应.模型建立中需进一步考虑此种响应规律随沟蚀发育演变产生的变化,研究结果可为排土场水土保持措施布设和科学认识沟蚀过程与特征提供参考.