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强降雨诱发黄土边坡破坏的侵蚀机制
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作者 崔熙灿 骆亚生 +4 位作者 秦昊天 魏逸龙 赵凌峰 陈伟 武彩萍 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期173-182,共10页
短时间内的强降雨入渗易使坡面发生水土流失、坡顶产生张拉裂缝、坡内形成优势通道,进而造成边坡发生侵蚀破坏。为了探究强降雨作用下黄土边坡破坏的侵蚀机制,该研究以杨凌黄土为研究对象,开展了强降雨条件下的大比尺模型试验,探究了黄... 短时间内的强降雨入渗易使坡面发生水土流失、坡顶产生张拉裂缝、坡内形成优势通道,进而造成边坡发生侵蚀破坏。为了探究强降雨作用下黄土边坡破坏的侵蚀机制,该研究以杨凌黄土为研究对象,开展了强降雨条件下的大比尺模型试验,探究了黄土边坡在重力、水力、重力水力耦合作用下发生的侵蚀机制和过程。结果表明:1)在降雨作用下,边坡表面的含水率曲线会经历“降雨迅速上升-趋于稳定-雨停下降-趋于稳定”和“降雨前期不变-迅速上升-趋于稳定”的变化,而坡内含水率仅部分上升,故越靠近坡体表面,土体强度越低,运动越剧烈;浸润锋入渗速率v1随着入渗深度的增加而逐渐减小,坡顶的v1约为坡面的3倍,故其入渗深度大于坡面;坡顶区域的浸润面呈现倒S形,坡面区域的浸润面基本与坡面平行。2)黄土边坡侵蚀可分为3个阶段:局部裂缝(先坡顶后坡面)-冲蚀沟与坡顶裂缝发育-坡面滑蚀与坡顶滑塌(先坡面后坡顶);其中水力侵蚀是土体软化与局部裂缝-冲蚀沟与裂隙发育-坡面流蚀的过程;重力侵蚀是泻溜-坡顶裂缝-裂缝贯通坡顶坍塌的过程;混合侵蚀则是在水力和重力侵蚀上进一步发展,造成更为严重的破坏。3)针对黄土边坡发生的侵蚀破坏治理措施应该从减少坡面冲蚀和降低坡顶入渗量着手。该研究可以为西北地区黄土边坡在降雨作用下的侵蚀破坏提供科学的防治措施。 展开更多
关键词 侵蚀 黄土边坡 强降雨 模型试验 破坏过程
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