坡沟系统水蚀过程调控措施的作用机理研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究进展 3

1.2.1 坡面侵蚀产沙研究进展 3

1.2.2 植被及不同格局对侵蚀产沙影响的研究 5

1.2.3 坡面侵蚀过程中地表糙度的影响研究 9

1.2.4 重力侵蚀研究进展 10

1.3 研究目的 21

1.4 研究内容 21

1.4.1 植被对水土流失的调控作用 21

1.4.2 重力侵蚀数值模拟研究 22

1.5 研究技术路线 22

1.6 主要创新点 24

1.7 主要成果 24

参考文献 26

第2章 试验区概况及设计 36

2.1 野外试验 36

2.1.1 试验区概况 36

2.1.2 试验小区及试验装置 37

2.1.3 试验设计与方法 40

2.2 室内试验 41

2.2.1 试验装置 41

2.2.2 试验设计与方法 43

2.3 小结 45

参考文献 46

第3章 不同植被类型坡面径流侵蚀产沙试验研究 47

3.1 不同植被类型坡面径流、入渗特征分析 47

3.1.1 坡面径流过程分析 47

3.1.2 坡面降雨入渗过程分析 49

3.2 不同植被类型坡面侵蚀产沙特征分析 51

3.3 不同植被类型坡面径流、产沙特征分析 53

3.3.1 径流含沙量与产沙量关联分析 53

3.3.2 径流量与产沙量关联分析 56

3.4 不同植被类型的水土保持功效辨识 58

3.4.1 不同植被类型的侵蚀产沙和侵蚀动力特征比较 58

3.4.2 水沙调控机制辨识 59

3.4.3 植被空间结构水土保持功效 60

3.5 不同植被类型坡面径流、侵蚀产沙差异性分析 62

3.5.1 径流、产沙单因素方差分析 62

3.5.2 径流、产沙二因素方差分析 63

3.5.3 坡面径流、侵蚀产沙差异性分析 65

3.6 不同植被类型地表糙度变化特征分析 67

3.6.1 地表糙度测量分析方法 67

3.6.2 野外模拟降雨试验前后地表微地形变化 69

3.6.3 地表糙度与各影响因子关联分析 72

3.7 小结 76

参考文献 77

第4章 植被对坡面径流侵蚀产沙过程调控试验研究 79

4.1 裸坡坡面径流产沙特征分析 80

4.1.1 坡度对径流产沙的影响 80

4.1.2 雨强对径流产沙的影响 83

4.1.3 径流、产沙关联分析 86

4.1.4 径流侵蚀功率变化特征 90

4.2 不同植被空间位置下坡面径流侵蚀产沙特征分析 91

4.2.1 覆盖面积为1.0m2时各格局坡面径流产沙过程 91

4.2.2 覆盖面积为2.0m2时各格局坡面径流产沙过程 93

4.2.3 覆盖面积为3.0m2时各格局坡面径流产沙过程 96

4.3 不同植被覆盖率下坡面径流侵蚀产沙特征分析 99

4.3.1 坡面产流过程分析 99

4.3.2 坡面产沙过程分析 101

4.3.3 径流含沙量变化过程分析 103

4.3.4 坡面径流产沙的相互关系 104

4.4 不同植被格局的坡面径流侵蚀产沙特征分析 106

4.4.1 径流量与产沙量随降雨历时的关系 106

4.4.2 植被格局下径流产沙差异性分析 107

4.4.3 植被空间位置的参数量化 111

4.5 坡面植被水蚀动力调控分析 112

4.6 小结 113

参考文献 114

第5章 重力侵蚀数值模拟及调控机理研究 116

5.1 重力侵蚀数值分析原理 117

5.1.1 滑坡稳定分析中的极限平衡方法 117

5.1.2 有限元强度折减系数法基本原理 118

5.1.3 崩塌滑坡的蒙特卡洛概率计算 118

5.1.4 FLAC3D数值模拟原理 119

5.1.5 坡沟系统作用力 120

5.1.6 Rosenblueth矩估计方法的基本原理 122

5.2 坡沟系统重力侵蚀数值模拟研究 125

5.2.1 研究区概况 125

5.2.2 坡沟系统概化模型及有限元计算模型 127

5.2.3 土体物理力学指标 127

5.2.4 数值计算过程 128

5.2.5 坡沟系统稳定性变化特征 128

5.2.6 坡沟系统位移场分布模拟 130

5.2.7 坡沟系统应力场分布模拟 132

5.2.8 坡沟系统塑性区分布模拟 133

5.3 小流域重力侵蚀数值模拟研究 134

5.3.1 复杂地形的FLAC3D建模方法 134

5.3.2 小流域概化模型及有限元计算模型 135

5.3.3 小流域重力侵蚀发育情况 136

5.3.4 小流域位移场分布模拟 137

5.3.5 小流域应力场分布模拟 141

5.3.6 小流域塑性区分布模拟 142

5.3.7 Rosenblueth矩估计方法计算 143

5.4 淤地坝对小流域重力侵蚀的调控作用 144

5.4.1 淤地坝小流域有限元计算模型 144

5.4.2 淤地坝对位移场分布调控作用 146

5.4.3 淤地坝对应力场分布调控作用 148

5.4.4 淤地坝对塑性区分布调控作用 150

5.5 植被对重力侵蚀的调控作用 151

5.5.1 植被调控坡沟重力侵蚀的力学原理 152

5.5.2 植被覆盖条件下的坡沟系统、小流域有限元计算模型 154

5.5.3 植被对坡沟系统重力侵蚀的调控作用 156

5.5.4 植被对小流域重力侵蚀的调控作用 160

5.6 小结 164

参考文献 166

后记 168