极端降雨条件下辽西地区农村道路路面侵蚀特征

摘要

[目的]分析极端降雨和不同坡度条件下辽西地区农村道路路面的侵蚀特征与水动力学参数，进而探讨其侵蚀机理，为该区农村道路侵蚀防治提供理论依据。[方法]选取辽西地区常见的土质路面、碎石路面和水泥路面为研究对象，基于区域降雨特征和地形特点，设置150 mm/h降雨强度和3°，5°，7°三种试验坡度，开展室内人工模拟降雨试验。[结果]（1）3种类型路面的径流率均随坡度增加而增大，整体表现为水泥路面>碎石路面>土质路面。土质路面和碎石路面在3°试验坡度下，径流率明显小于5°与7°试验坡度；水泥路面在各试验坡度下径流率差异均不大，坡度增加对其径流率影响较小。（2） 3种类型路面的侵蚀速率均随坡度增加而增大，整体表现为水泥路面>土质路面>碎石路面。其中，土质路面和水泥路面的侵蚀速率随坡度增加分别增大8.33～11.36倍和11.47～12.65倍，坡度增加对其侵蚀速率影响明显，而碎石路面侵蚀速率随坡度增加仅增大1.00～1.13倍，坡度增加对其侵蚀速率影响较小。（3）土质路面和水泥路面的径流流速高、阻力系数较小，且路面径流在各试验坡度下均为急流状态（Fr>1），两者更易受水力侵蚀的影响和破坏；碎石路面径流流速低、阻力系数较大，Fr,Re数值均较小，路面受到径流侵蚀影响较弱。[结论]在极端降雨和不同坡度条件下，水泥路面因硬化特性及土质路肩的存在，受径流侵蚀影响最为严重；碎石路面因表层碎石覆盖导致径流率较高，但其侵蚀速率明显低于土质路面和水泥路面。

关键词

水土保持 / 产流产沙 / 模拟降雨 / 道路侵蚀

基金资助

辽宁省教育厅基本科研项目（自主选题服务地方项目）“辽西北防沙带花生地风蚀防控关键技术研究”（LJ212410147029）