三峽庫(kù)區(qū)典型土質(zhì)道路產(chǎn)流產(chǎn)沙特點(diǎn)研究.pdf

1、土質(zhì)道路是一種在山區(qū)分布廣泛的道路類(lèi)型，路面容重高，飽和入滲率低。這種特性促使道路在較小的降雨強(qiáng)度下也能形成徑流，是流域中形成超滲產(chǎn)流的主要區(qū)域之一。因此，土質(zhì)道路是一類(lèi)不同于一般坡面、溝谷的特殊侵蝕環(huán)境，其水文特性及侵蝕規(guī)律必然有自身的特點(diǎn)。三峽庫(kù)區(qū)在生態(tài)環(huán)境建設(shè)與移民過(guò)程中修建了大量道路，限于經(jīng)濟(jì)條件，大多為土質(zhì)路面。鑒于水沙問(wèn)題對(duì)三峽水庫(kù)的重要性，本文以三峽庫(kù)區(qū)王家橋小流域?yàn)檠芯繀^(qū)，以村村、村鎮(zhèn)兩種典型土質(zhì)道路為研究對(duì)象，在0.5

2、、1.0mm/min兩種人工模擬降雨強(qiáng)度下，定量研究土質(zhì)道路徑流泥沙特點(diǎn)，以期闡明其產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律，為土質(zhì)道路水土流失防治提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： (1)經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查分析，受人為干擾強(qiáng)烈的土質(zhì)道路礫石含量較高，土體容重大，村鎮(zhèn)道路普遍達(dá)到2.0g/cm3；飽和入滲率極低，最低可達(dá)1.6mm/h；土體雨前含水率也比一般坡面低10個(gè)百分點(diǎn)；土粒排列緊密，土體抗沖性大：地表裸露，僅村村道路存在雜草；人為擾動(dòng)強(qiáng)烈，路面存在易隨徑流流失

3、的浮土層，村鎮(zhèn)道路浮土重達(dá)0.4kg/m2。 (2)土質(zhì)道路產(chǎn)流時(shí)間短，產(chǎn)流前累積降雨量小，0.5mm/min時(shí)，均在累積降雨量達(dá)到4mm之前產(chǎn)流，當(dāng)雨強(qiáng)為1.0mm/min時(shí)，累積降雨量<2mm時(shí)均產(chǎn)流；徑流系數(shù)較大，均在70％以上。道路產(chǎn)流率在產(chǎn)流初期急劇增大，且短時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定。雙因素方差分析表明，雨強(qiáng)差異是影響地表徑流的主要因素，道路類(lèi)型差異僅在0.5mm/min雨強(qiáng)下對(duì)村鎮(zhèn)道路徑流參數(shù)的影響達(dá)到顯著；道路下墊面物理性狀

4、對(duì)徑流的影響較弱，與徑流系數(shù)相關(guān)性分析表明，僅在0.5mm/min雨強(qiáng)下，村村(r=0.859*)、村鎮(zhèn)(r=0.824*)道路礫石含量達(dá)到了顯著水平。 (3)徑流含沙量在產(chǎn)流初期即達(dá)峰值，隨累積降雨量增加而下降，隨后趨于穩(wěn)定，當(dāng)累計(jì)雨量達(dá)20mm右時(shí)，含沙量又有所增加。1.0mm/min雨強(qiáng)下，產(chǎn)流初期即達(dá)峰值，隨后降低；而當(dāng)雨強(qiáng)為0.5mm/min時(shí)，產(chǎn)流初期含沙量先增大至峰值后減小。村鎮(zhèn)道路含沙量峰值可達(dá)到28.58g/L

5、，村村道路可達(dá)23.64g/L；累積降雨量達(dá)9mm時(shí)，村鎮(zhèn)道路含沙量降幅達(dá)52.2％，而村村道路亦達(dá)到了34.6％；累積產(chǎn)沙量變化曲線也隨徑流含沙量相應(yīng)的變動(dòng)。土質(zhì)道路面浮土層是產(chǎn)流初期主要的泥沙源，隨徑流的不斷沖刷，浮土層逐漸消耗殆盡，土質(zhì)路面成為主要的泥沙源。降雨(F=7.382**)及道路類(lèi)型(F=1.296*)差異均能夠顯著影響徑流含沙量的變化。道路下墊面物理性狀與徑流含沙量相關(guān)性分析表明：土體容重、單位面積浮土含量的相關(guān)性均達(dá)

6、到了顯著；村鎮(zhèn)道路礫石含量亦達(dá)到顯著；雜草覆蓋度在0.5mm/min的村村道路上達(dá)到了顯著。 (4)侵蝕率是坡面地表徑流沖刷泥沙源的結(jié)果，產(chǎn)流初期，侵蝕率較大，后又隨泥沙源的變更、侵蝕類(lèi)型的變化而有所減小并在一段時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，在降雨后期，隨著徑流侵蝕下切，侵蝕率又有所增加。0.5mm/min時(shí)，侵蝕率變動(dòng)趨勢(shì)比較明顯，當(dāng)雨強(qiáng)為1.0mm/min時(shí)，這種趨勢(shì)有所弱化。降雨(F=8.492*)道路類(lèi)型(F=6.082**)對(duì)侵蝕率