多種降雨條件下溝坡重力侵蝕過程模型試驗(yàn).pdf

1、重力侵蝕是黃土高原地區(qū)一種重要的侵蝕類型，對黃土高原區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、水土流失、泥沙遷移等有著巨大的作用。本文首先分析了諸多研究者在黃土高原暴雨、重力侵蝕模擬、重力侵蝕機(jī)理等方面取得的研究成果。并根據(jù)黃土高原獨(dú)特的地理環(huán)境，通過對研究區(qū)域內(nèi)自然狀況調(diào)查分析，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料的理論與方法，建立了重力侵蝕降雨模擬體系。然后利用降雨模擬系統(tǒng)、地貌儀等設(shè)備與技術(shù)，以降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、坡度、坡高等作為影響因子，深入剖析重力侵蝕過程，并對降雨模擬

2、侵蝕過程、產(chǎn)流產(chǎn)沙過程等內(nèi)容開展全方位觀測。結(jié)合試驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)，得出如下主要成果:
　　(1)提出了重力侵蝕破壞面形態(tài)觀測方法，并設(shè)計(jì)了破壞面形態(tài)觀測裝置對侵蝕破壞面進(jìn)行觀測。將破壞面形態(tài)劃分為直線型、凸弧型、上凹弧型、下凹弧型共四種類型。四種類型破壞面侵蝕過程中呈現(xiàn)不同的比例，上凹弧型破壞面無論是在發(fā)生頻次還是侵蝕規(guī)模方面均呈現(xiàn)出很大比例。直線型發(fā)生頻次較高，但侵蝕規(guī)模較小。凸弧型破壞面發(fā)生次數(shù)最少，但有時(shí)卻對應(yīng)超大規(guī)模重力侵蝕事

3、件。各組地形下凹圓弧型侵蝕破壞面出現(xiàn)次數(shù)以及對應(yīng)侵蝕量占總侵蝕量比例最穩(wěn)定，大、中、小規(guī)模均有分布。
　　(2)分析了降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、降雨量對重力侵蝕過程的影響。降雨強(qiáng)度對重力侵蝕過程影響明顯，0.8mm/min與2.0mm/min雨強(qiáng)條件下，重力侵蝕特性及規(guī)模不同，并對應(yīng)不同降雨入滲、產(chǎn)匯流過程。雨強(qiáng)較小時(shí)，大規(guī)模侵蝕事件顯著，并以較大規(guī)模侵蝕事件作為地形破壞的開端。降雨歷時(shí)在地形發(fā)育前期對重力侵蝕過程影響明顯，并隨著地形逐

4、步發(fā)育影響效果逐漸減小。重力侵蝕與降雨量不呈現(xiàn)單純的比例關(guān)系，其受雨強(qiáng)與降雨量共同影響。
　　(3)對“MX-2010-G”型地貌儀進(jìn)行了改造與升級。引入云臺觀測系統(tǒng)、便捷拆卸裝置及垂直驗(yàn)證裝置，使地貌儀操作更便捷，同時(shí)大幅度提升地貌儀的適用性，可在保證觀測角度與激光平面垂直的情況下遴選出合適的觀測位置。
　　(4)針對地貌觀測中鏡頭畸變問題，提出一種基于ArcGIS的相機(jī)畸變誤差校正的方法，通過兩張圖像之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相