水土保持措施对黄土高原小流域重力侵蚀的调控机理研究

        摘 要：采用有限差分软件 FLAC3D对有无植被及淤地坝的黄土高原小流域重力侵蚀机理进行探索，揭示了主要工程措施( 淤地坝) 和生物措施( 植被) 对重力侵蚀的调控机制。通过对比分析无治理措施和实施淤地坝及生态恢复治理措施条件下，小流域位移场、应力场和塑性屈服区分布，揭示了淤地坝和植被措施减缓重力侵蚀的作用。结果表明: 植被可使梁峁顶处位移减 9. 8% ，沟坡中下部位移减小 11% ，淤地坝只能使坝址处位移减少 10% ; 植被可使塑性区体积减少 46% ，淤地坝可使塑性区体积减少 11% 。淤地坝增加了流域的凹形边坡，而根系加固作用改善了坡面浅层土体应力，二者均有效降低了坡面土体的应力集中，减少了塑性屈服区体积，但均未改变小流域以剪切破坏为主的屈服模式。小流域小尺度范围内，淤地坝减蚀作用强于植被，而大尺度范围内，植被减蚀效果优于淤地坝。研究成果可为小流域水土保持措施的合理配置提供科学依据。