三峽庫區(qū)典型土質(zhì)道路產(chǎn)流產(chǎn)沙特點研究.pdf

1、土質(zhì)道路是一種在山區(qū)分布廣泛的道路類型，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。三峽庫區(qū)在生態(tài)環(huán)境建設(shè)與移民過程中修建了大量道路，限于經(jīng)濟條件，大多為土質(zhì)路面。鑒于水沙問題對三峽水庫的重要性，本文以三峽庫區(qū)王家橋小流域為研究區(qū)，以村村、村鎮(zhèn)兩種典型土質(zhì)道路為研究對象，在0.5

2、、1.0mm/min兩種人工模擬降雨強度下，定量研究土質(zhì)道路徑流泥沙特點，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)過實地調(diào)查分析，受人為干擾強烈的土質(zhì)道路礫石含量較高，土體容重大，村鎮(zhèn)道路普遍達到2.0g/cm3；飽和入滲率極低，最低可達1.6mm/h；土體雨前含水率也比一般坡面低10個百分點；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；人為擾動強烈，路面存在易隨徑流流失

3、的浮土層，村鎮(zhèn)道路浮土重達0.4kg/m2。 (2)土質(zhì)道路產(chǎn)流時間短，產(chǎn)流前累積降雨量小，0.5mm/min時，均在累積降雨量達到4mm之前產(chǎn)流，當雨強為1.0mm/min時，累積降雨量<2mm時均產(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，且短時間內(nèi)趨于穩(wěn)定。雙因素方差分析表明，雨強差異是影響地表徑流的主要因素，道路類型差異僅在0.5mm/min雨強下對村鎮(zhèn)道路徑流參數(shù)的影響達到顯著；道路下墊面物理性狀

4、對徑流的影響較弱，與徑流系數(shù)相關(guān)性分析表明，僅在0.5mm/min雨強下，村村(r=0.859*)、村鎮(zhèn)(r=0.824*)道路礫石含量達到了顯著水平。 (3)徑流含沙量在產(chǎn)流初期即達峰值，隨累積降雨量增加而下降，隨后趨于穩(wěn)定，當累計雨量達20mm右時，含沙量又有所增加。1.0mm/min雨強下，產(chǎn)流初期即達峰值，隨后降低；而當雨強為0.5mm/min時，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到28.58g/L

5、，村村道路可達23.64g/L；累積降雨量達9mm時，村鎮(zhèn)道路含沙量降幅達52.2％，而村村道路亦達到了34.6％；累積產(chǎn)沙量變化曲線也隨徑流含沙量相應的變動。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

6、到了顯著；村鎮(zhèn)道路礫石含量亦達到顯著；雜草覆蓋度在0.5mm/min的村村道路上達到了顯著。 (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、侵蝕類型的變化而有所減小并在一段時間內(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，侵蝕率變動趨勢比較明顯，當雨強為1.0mm/min時，這種趨勢有所弱化。降雨(F=8.492*)道路類型(F=6.082**)對侵蝕率