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元谋干热河谷坡面表层土壤力学特性对其抗冲性的影响

陈安强; 张丹; 熊东红; 刘刚才 农业工程学报 2012年第05期

摘要:为了研究元谋干热河谷区坡面表层土壤的抗侵蚀性能,通过对燥红土机械组成、团聚体组成、基质吸力、黏聚力c和内摩擦角φ等参数的分析,并用原状土进行冲刷试验测定土壤的抗冲指数ANS,探讨了这些参数对土壤抗冲性的影响。结果表明,土壤分散率和ANS(soilanti-scourability)呈一元三次多项式变化,随着分散率的逐渐增加,ANS逐渐下降,ANS随着平均重量直径MWD的增大呈幂函数增长,随着基质吸力、黏聚力c和内摩擦角φ的逐渐增加,ANS也呈对数函数增长;ANS与各力学参数的相关程度依次为:抗剪强度τf〉φ〉MWD〉分散率〉基质吸力〉c,逐步回归表明,黏聚力c、平均重量直径MWD和抗剪强度τf与ANS呈较好的线性关系(R2复=0.983),偏相关系数(RMWD(0.915)〉Rc(0.829)〉Rτf(0.776))表明水稳性团聚体的稳定性、颗粒及团聚体之间的胶结凝聚力和土壤抵抗水流的剪切破坏力对ANS影响较大。

关键词:土壤力学特性抗剪强度抗冲性分散率

单位:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所; 成都610041; 中国科学院研究生院; 北京100049; 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室; 成都610041

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