坡沟系统水蚀过程调控措施的作用机理研究

前言
第1章绪论
1.1研究背景及意义
1.2国内外研究进展
1.2.1坡面侵蚀产沙研究进展
1.2.2植被及不同格局对侵蚀产沙影响的研究
1.2.3坡面侵蚀过程中地表糙度的影响研究
1.2.4重力侵蚀研究进展
1.3研究目的
1.4研究内容
1.4.1植被对水土流失的调控作用
1.4.2重力侵蚀数值模拟研究
1.5研究技术路线
1.6主要创新点
1.7主要成果
参考文献
第2章试验区概况及设计
2.1野外试验
2.1.1试验区概况
2.1.2试验小区及试验装置
2.1.3试验设计与方法
2.2室内试验
2.2.1试验装置
2.2.2试验设计与方法
2.3小结
参考文献
第3章不同植被类型坡面径流侵蚀产沙试验研究
3.1不同植被类型坡面径流、入渗特征分析
3.1.1坡面径流过程分析
3.1.2坡面降雨入渗过程分析
3.2不同植被类型坡面侵蚀产沙特征分析
3.3不同植被类型坡面径流、产沙特征分析
3.3.1径流含沙量与产沙量关联分析
3.3.2径流量与产沙量关联分析
3.4不同植被类型的水土保持功效辨识
3.4.1不同植被类型的侵蚀产沙和侵蚀动力特征比较
3.4.2水沙调控机制辨识
3.4.3植被空间结构水土保持功效
3.5不同植被类型坡面径流、侵蚀产沙差异性分析
3.5.1径流、产沙单因素方差分析
3.5.2径流、产沙二因素方差分析
3.5.3坡面径流、侵蚀产沙差异性分析
3.6不同植被类型地表糙度变化特征分析
3.6.1地表糙度测量分析方法
3.6.2野外模拟降雨试验前后地表微地形变化
3.6.3地表糙度与各影响因子关联分析
3.7小结
参考文献
第4章植被对坡面径流侵蚀产沙过程调控试验研究
4.1裸坡坡面径流产沙特征分析
4.1.1坡度对径流产沙的影响
4.1.2雨强对径流产沙的影响
4.1.3径流、产沙关联分析
4.1.4径流侵蚀功率变化特征
4.2不同植被空间位置下坡面径流侵蚀产沙特征分析
4.2.1覆盖面积为1.0m2时各格局坡面径流产沙过程
4.2.2覆盖面积为2.0m2时各格局坡面径流产沙过程
4.2.3覆盖面积为3.0m2时各格局坡面径流产沙过程
4.3不同植被覆盖率下坡面径流侵蚀产沙特征分析
4.3.1坡面产流过程分析
4.3.2坡面产沙过程分析
4.3.3径流含沙量变化过程分析
4.3.4坡面径流产沙的相互关系
4.4不同植被格局的坡面径流侵蚀产沙特征分析
4.4.1径流量与产沙量随降雨历时的关系
4.4.2植被格局下径流产沙差异性分析
4.4.3植被空间位置的参数量化
4.5坡面植被水蚀动力调控分析
4.6小结
参考文献
第5章重力侵蚀数值模拟及调控机理研究
5.1重力侵蚀数值分析原理
5.1.1滑坡稳定分析中的极限平衡方法
5.1.2有限元强度折减系数法基本原理
5.1.3崩塌滑坡的蒙特卡洛概率计算
5.1.4FLAC3D数值模拟原理
5.1.5坡沟系统作用力
5.1.6Rosenblueth矩估计方法的基本原理
5.2坡沟系统重力侵蚀数值模拟研究
5.2.1研究区概况
5.2.2坡沟系统概化模型及有限元计算模型
5.2.3土体物理力学指标
5.2.4数值计算过程
5.2.5坡沟系统稳定性变化特征
5.2.6坡沟系统位移场分布模拟
5.2.7坡沟系统应力场分布模拟
5.2.8坡沟系统塑性区分布模拟
5.3小流域重力侵蚀数值模拟研究
5.3.1复杂地形的FLAC3D建模方法
5.3.2小流域概化模型及有限元计算模型
5.3.3小流域重力侵蚀发育情况
5.3.4小流域位移场分布模拟
5.3.5小流域应力场分布模拟
5.3.6小流域塑性区分布模拟
5.3.7Rosenblueth矩估计方法计算
5.4淤地坝对小流域重力侵蚀的调控作用
5.4.1淤地坝小流域有限元计算模型
5.4.2淤地坝对位移场分布调控作用
5.4.3淤地坝对应力场分布调控作用
5.4.4淤地坝对塑性区分布调控作用
5.5植被对重力侵蚀的调控作用
5.5.1植被调控坡沟重力侵蚀的力学原理
5.5.2植被覆盖条件下的坡沟系统、小流域有限元计算模型
5.5.3植被对坡沟系统重力侵蚀的调控作用
5.5.4植被对小流域重力侵蚀的调控作用
5.6小结
参考文献
后记

坡沟系统水力侵蚀是流域土壤侵蚀的重要组成部分，其发生发展过程是土壤侵蚀动力机制研究的核心内容，也是流域水土流失防治和土壤侵蚀模型建立的关键；随着土壤侵蚀过程研究的深入，揭示坡沟系统水蚀过程及重力侵蚀的发生发展机理，阐明主要水土保持措施对坡沟系统水蚀及重力侵蚀的调控作用机理，提出合理的调控方法，是目前土壤侵蚀研究关注的焦点之一。本研究以黄土高原坡沟系统和小流域为研究对象，采用室内外模拟降雨试验与数值模拟结合的方法，系统研究了植被对坡面水蚀的调控作用，初步揭示坡沟系统水蚀过程与重力侵蚀发生发展过程机理，阐明了淤地坝和植被根系措施减缓重力侵蚀作用机制，为黄土高原流域土壤侵蚀预报模型的建立提供过程机理认识，为坡沟系统、小流域水土保持措施的合理配置提供科学依据。

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