程龙飞,李林燕

（重庆三峡学院建筑工程系,重庆万州 404000）

重庆三峡库区地处长江上游,在全国水土流失类型区划中属于西南土石山区,是国家级水土流失重点监督区和水土流失重点治理区。由于投资不足,前期水土流失治理中科技含量严重偏低,治理措施简单,基本上还是沿用传统的工程治理模式,只是一定程度上降低了土壤的侵蚀强度。植被措施是水土保持中最有效和最根本的方法,研究库区坡面有效的植被水土保持生态建设模式,可望从根本上解决库区面临的水土流失问题,改善流域自然和人居生态环境[1-2]。

1 坡面产沙动力学机理分析

当坡面流逐渐加强超过一定限度后,坡面土壤团粒开始脱离静止状态进入运动状态,研究坡面团粒在坡面径流的动力学特征,是分析坡面水土流失机理的基础[3-5]。坡面上土壤团粒在水流作用下,由静止到起动是各种力综合作用的结果,团粒在坡面上受力情况如图1所示。

坡面流作用下土壤颗粒受到的动力平衡条件是:(G′+Fy)(sinθ-cosθ tanφ)+(FD+FLtanφ)≤C(1)式中:Fy——雨滴击溅力;G′——土颗粒在水中受到的浮重力;FD——水流的拖拽力;FL——水流上举力;C——黏聚力;φ——泥沙在水下的有效内摩擦角,0≤tanφ≤1;θ——坡角。

图1 坡面颗粒受力分析

显然由式(1)可以得出减小水流拖拽力、水流上举力以及增大土壤的黏聚力都有利于水土保持;对于坡度较大的坡面,减小浮重力G′有利于水土保持。雨滴击溅力Fy对水土保持作用影响相对较小,当坡面饱和时,可以忽略雨滴击溅力对于土壤侵蚀的影响[6-7]。……