目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內外研究進展 3
1.2.1 坡面侵蝕產沙研究進展 3
1.2.2 植被及不同格局對侵蝕產沙影響的研究 5
1.2.3 坡面侵蝕過程中地表糙度的影響研究 9
1.2.4 重力侵蝕研究進展 10
1.3 研究目的 21
1.4 研究內容 21
1.4.1 植被對水土流失的調控作用 21
1.4.2 重力侵蝕數值模擬研究 22
1.5 研究技術路線 22
1.6 主要創(chuàng)新點 24
1.7 主要成果 24
參考文獻 26
第2章 試驗區(qū)概況及設計 36
2.1 野外試驗 36
2.1.1 試驗區(qū)概況 36
2.1.2 試驗小區(qū)及試驗裝置 37
2.1.3 試驗設計與方法 40
2.2 室內試驗 41
2.2.1 試驗裝置 41
2.2.2 試驗設計與方法 43
2.3 小結 45參考文獻 46
第3章 不同植被類型坡面徑流侵蝕產沙試驗研究 47
3.1 不同植被類型坡面徑流、入滲特征分析 47
3.1.1 坡面徑流過程分析 47
3.1.2 坡面降雨入滲過程分析 49
3.2 不同植被類型坡面侵蝕產沙特征分析 51
3.3 不同植被類型坡面徑流、產沙特征分析 53
3.3.1 徑流含沙量與產沙量關聯(lián)分析 53
3.3.2 徑流量與產沙量關聯(lián)分析 56
3.4 不同植被類型的水土保持功效辨識 58
3.4.1 不同植被類型的侵蝕產沙和侵蝕動力特征比較 58
3.4.2 水沙調控機制辨識 59
3.4.3 植被空間結構水土保持功效 60
3.5 不同植被類型坡面徑流、侵蝕產沙差異性分析 62
3.5.1 徑流、產沙單因素方差分析 62
3.5.2 徑流、產沙二因素方差分析 63
3.5.3 坡面徑流、侵蝕產沙差異性分析 65
3.6 不同植被類型地表糙度變化特征分析 67
3.6.1 地表糙度測量分析方法 67
3.6.2 野外模擬降雨試驗前后地表微地形變化 69
3.6.3 地表糙度與各影響因子關聯(lián)分析 72
3.7 小結 76
參考文獻 77
第4章 植被對坡面徑流侵蝕產沙過程調控試驗研究 79
4.1 裸坡坡面徑流產沙特征分析 80
4.1.1 坡度對徑流產沙的影響 80
4.1.2 雨強對徑流產沙的影響 83
4.1.3 徑流、產沙關聯(lián)分析 86
4.1.4 徑流侵蝕功率變化特征 90
4.2 不同植被空間位置下坡面徑流侵蝕產沙特征分析 91
4.2.1 覆蓋面積為1.0m2時各格局坡面徑流產沙過程 91
4.2.2 覆蓋面積為2.0m2時各格局坡面徑流產沙過程 93
4.2.3 覆蓋面積為3.0m2時各格局坡面徑流產沙過程 96
4.3 不同植被覆蓋率下坡面徑流侵蝕產沙特征分析 99
4.3.1 坡面產流過程分析 99
4.3.2 坡面產沙過程分析 101
4.3.3 徑流含沙量變化過程分析 103
4.3.4 坡面徑流產沙的相互關系 104
4.4 不同植被格局的坡面徑流侵蝕產沙特征分析 106
4.4.1 徑流量與產沙量隨降雨歷時的關系 106
4.4.2 植被格局下徑流產沙差異性分析 107
4.4.3 植被空間位置的參數量化 111
4.5 坡面植被水蝕動力調控分析 112
4.6 小結 113
參考文獻 114
第5章 重力侵蝕數值模擬及調控機理研究 116
5.1 重力侵蝕數值分析原理 117
5.1.1 滑坡穩(wěn)定分析中的極限平衡方法 117
5.1.2 有限元強度折減系數法基本原理 118
5.1.3 崩塌滑坡的蒙特卡洛概率計算 118
5.1.4 FLAC3D數值模擬原理 119
5.1.5 坡溝系統(tǒng)作用力 120
5.1.6 Rosenblueth矩估計方法的基本原理 122
5.2 坡溝系統(tǒng)重力侵蝕數值模擬研究 125
5.2.1 研究區(qū)概況 125
5.2.2 坡溝系統(tǒng)概化模型及有限元計算模型 127
5.2.3 土體物理力學指標 127
5.2.4 數值計算過程 128
5.2.5 坡溝系統(tǒng)穩(wěn)定性變化特征 128
5.2.6 坡溝系統(tǒng)位移場分布模擬 130
5.2.7 坡溝系統(tǒng)應力場分布模擬 132
5.2.8 坡溝系統(tǒng)塑性區(qū)分布模擬 133
5.3 小流域重力侵蝕數值模擬研究 134
5.3.1 復雜地形的 FLAC3D建模方法 134
5.3.2 小流域概化模型及有限元計算模型 135
5.3.3 小流域重力侵蝕發(fā)育情況 136
5.3.4 小流域位移場分布模擬 137
5.3.5 小流域應力場分布模擬 141
5.3.6 小流域塑性區(qū)分布模擬 142
5.3.7 Rosenblueth矩估計方法計算 143
5.4 淤地壩對小流域重力侵蝕的調控作用 144
5.4.1 淤地壩小流域有限元計算模型 144
5.4.2 淤地壩對位移場分布調控作用 146
5.4.3 淤地壩對應力場分布調控作用 148
5.4.4 淤地壩對塑性區(qū)分布調控作用 150
5.5 植被對重力侵蝕的調控作用 151
5.5.1 植被調控坡溝重力侵蝕的力學原理 152
5.5.2 植被覆蓋條件下的坡溝系統(tǒng)、小流域有限元計算模型 154
5.5.3 植被對坡溝系統(tǒng)重力侵蝕的調控作用 156
5.5.4 植被對小流域重力侵蝕的調控作用 160
5.6 小結 164
參考文獻 166
后記 168