植被对黄土高原坡沟系统重力侵蚀调控机理研究

详细信息   

• 责任者：于国强^c中国地质调查局西安地质调查中心^d1979^e博士后^f助理研究员 ; 张霞^c陕西省环境科学研究院 ; 张茂省 ; 裴亮^c中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室
• 刊名：自然资源学报
• 出版年：2012
• 卷期：27^b6
• 关键词：植被 ; 侵蚀作用 ; 水土流失11^a黄土高原20^a机制 ; FLAC^3D< ; sup> ; 应力场 ; 数值模拟 ; 水土保持 ; 剪应变21^a陕西
• 页码：922～932
• 索书号：P191.066/239
• 图表：^c表2参26插图
• 分类号：1700
• 文摘期号：2013/03

摘要

采用有限差分软件FLAC^3D对黄土高原坡沟系统及植被覆盖下重力侵蚀机理进行探索，对有无植被的坡沟系统应力场、位移场和塑性区分布进行数值模拟，阐明了植被根系措施减缓重力侵蚀作用机制。结果表明，坡沟系统上部位移以“沉降”模式为主，下部位移以“剪切”模式为主，沟头溯源区是坡沟系统重力侵蚀最为强烈的部位；剪切塑性区域主要分布于坡面和沟坡大部分区域，张拉塑性区域主要分布于梁峁顶和梁峁坡上部；有植被覆盖时，根系加固作用改善了坡面浅层土体应力，有效降低了坡面土体的应力集中；减小了坡沟系统坡面浅层土体位移，使水平位移减少15%，铅垂位移减少2.5%；并减少了塑性屈服区体积，使剪切塑性区减少11.48%，张拉塑性区减少83.99%；减轻了重力侵蚀的破坏程度，但并未改变坡沟系统以剪切破坏为主的屈服模式。该研究为更好理解植被根系调控重力侵蚀研究提供了新的技术方法。