渗流潜蚀作用临界发生条件的推导

李喜安,陈文军,邓亚虹,李 亮,贾丽娜

（长安大学,西安 710054）

潜蚀作用的分布极为广泛,几乎所有的气候条件、有机土壤和矿物质土中,在扰动和农耕地中,在某些松散的沉积物和基岩中,甚至于某些可溶性基岩中均可发生潜蚀作用。早在1886年Von Richthofen研究黄土地貌时就曾注意到黄土地层中的潜蚀现象[1],此后,许多地质学、地貌学、气候学、地理学、水土保持等领域的诸多学者在进行研究工作的过程中,有意无意地对世界各地的潜蚀现象都有所提及[2-5]。1963年Parker首次较为系统地报道了潜蚀现象,指出了地下径流侵蚀对地貌塑造和土壤侵蚀的重要性[6]。随后Parker和Jenne在1967年、Bell在1968年、Heede在1971年都相继报道了美国干旱地区的潜蚀现象[7],1980年Gilman和Newson[8],1981年Jones[9]报道了在大不列颠湿润地区的潜蚀现象。1982年一些研究报告报道了在Bryan和Yair干旱半干旱地区的潜蚀作用[10]。20世纪60年代至70年代,关于盆地产流复杂性的证据越来越多,而这一时期有关地下径流对暴雨水力学特性响应的证据也开始出现,与此同时在不同气候区不同土壤类型中有关潜蚀特征的报道也越来越多,这些研究引起了关于潜蚀重要性的越来越多的讨论。

国内关于地下潜蚀方面的研究多集中于黄土洞穴侵蚀的成因上,其观点主要有机械侵蚀说、溶蚀说、多因素综合成因说等三种[11]。国外目前的文献则多集中于地下径流和潜蚀过程及其与潮湿高沼地水力学过程的关系、荒地地貌的关系、与半干旱地区土壤侵蚀关系的研究。国内外关于潜蚀作用发生机理的研究也时有出现,但大多浅尝辄止,尤其涉及到潜蚀作用激发条件方面的文献极为缺乏,这一现状在一定程度上对潜蚀相关的研究构成了约束。……