极端暴雨作用下排土场边坡细沟侵蚀过程模拟研究

摘要

[目的]排土场边坡的稳定性直接影响到矿山生产和生态环境的重建，而极端暴雨是导致边坡侵蚀及失稳的主要因素，因此明晰极端暴雨下排土场边坡细沟侵蚀机理至关重要。[方法]以胜利东二号露天排土场为研究对象，基于相似试验原理，建立二阶排土场模型，采用人工模拟降雨试验的方法，模拟极端暴雨（90,120,150 mm/h）条件下排土场边坡细沟侵蚀动过程和细沟形态特征。[结果]（1）细沟侵蚀过程分为面蚀、细沟雏形、细沟发育和细沟发育稳定4个阶段；（2）随雨强梯度的增加，细沟流速增幅7.7%～76.5%，最大沟长和最大沟深平均增加26.7%和62.0%，细沟的宽深比平均减少22.6%;(3)两场降雨的平均产沙率随雨强梯度增加依次增大93%和10%,52%和69%。[结论]细沟流速和细沟总长对降雨强度响应较大，平均产沙率与降雨强度呈正相关。

关键词

细沟侵蚀 / 排土场模型 / 极端降雨 / 相似模拟原理 / 产沙率

基金资助

国家重点研发计划课题（2017YFC1503105）;; 辽宁省“兴辽英才人才计划”项目（XLYC2007046）;; 辽宁工程技术大学双一流学科创新团队建设项目（LNTU20TD-24）