人工黄土坡面重力侵蚀数值模拟

金 鑫，刘 喆，王春振，宋 颖，赵华荣，王 迪，李 霞

(1.桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西 桂林 541004；2.桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心，广西 桂林 541004

0 引 言

当地表土石在地震、降雨、径流和海浪、风、冻融、人工采掘等任何一种应力作用时，在重力作用下，而产生迁移和堆积的一种侵蚀过程称为重力侵蚀[1]。重力侵蚀是我国黄土高原地区土壤侵蚀的三种主要类型之一[2-5]，但由于影响重力侵蚀的因素较多，且其发生具有随机性和突发性，因而较难准确的测定产沙量[6]。相较于对水力侵蚀过程机理的认识，对重力侵蚀的研究还较为薄弱，侵蚀机理尚未完全明确[7]。近年来，随着研究技术和方法的不断应用，对重力侵蚀的认识逐渐加深。例如，谭万沛等[8]探究了不同的坡度条件对重力侵蚀的影响，指出重力侵蚀的发生形式和侵蚀产沙量在不同坡度条件下存在较大差异。Gabet[9]发现重力侵蚀的出现次数在不同下垫面植被类型条件下有较大波动，且重力侵蚀的发生次数在下垫面植物根系具有较深的深度及较高的强度时，而出现了明显减少。郑书彦[10,11]等对重力侵蚀的发生机理分别从滑坡等土壤侵蚀角度进行了探讨。朱同新[12]等研究指出在不同的空间位置处和不同的时间阶段内，重力侵蚀发生强度和类型是不同的。此外，王光谦等[13]研究了沟坡冲蚀条件下重力侵蚀的力学机制，并通过力学方法建立了坡沟重力侵蚀的概化力学模型，李容全[14]通过14C法计算了在重力侵蚀下沟谷后退速度，叶浩[15]通过GPS研究了砒砂岩地区重力侵蚀引起的沟缘线后退速度等。……