植被对黄土高原坡沟系统重力侵蚀调控机理研究

        摘要: 采用有限差分软件 FLAC3D对黄土高原坡沟系统及植被覆盖下重力侵蚀机理进行探索，对有无植被的坡沟系统应力场、位移场和塑性区分布进行数值模拟，阐明了植被根系措施减缓重力侵蚀作用机制。结果表明，坡沟系统上部位移以“沉降”模式为主，下部位移以“剪切”模式为主，沟头溯源区是坡沟系统重力侵蚀最为强烈的部位; 剪切塑性区域主要分布于坡面和沟坡大部分区域，张拉塑性区域主要分布于梁峁顶和梁峁坡上部; 有植被覆盖时，根系加固作用改善了坡面浅层土体应力，有效降低了坡面土体的应力集中; 减小了坡沟系统坡面浅层土体位移，使水平位移减少 15% ，铅垂位移减少 2. 5% ; 并减少了塑性屈服区体积，使剪切塑性区减少 11. 48% ，张拉塑性区减少 83. 99% ; 减轻了重力侵蚀的破坏程度，但并未改变坡沟系统以剪切破坏为主的屈服模式。该研究为更好理解植被根系调控重力侵蚀研究提供了新的技术方法。