不同盖度草地过滤带拦沙效应研究

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1、不同盖度草地过滤带拦沙效应研究潘成忠】，上官周平2,马岚I(1.北京师范大学水科学研究院，北京100875；2.中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100)摘要：己有的植被拦沙效应研究主要集屮在缓坡和低含沙量条件下进行，本研究主要针对黄土高原地区特点通过室内模拟试验探讨草地的拦沙效应。在陡坡(15。)和上方来水来沙强度分别为流量q^0.25L/s-m和含沙量Sc~25kg/m3以及q".50L/s・m和Sc^35kg/m3条件下，草地过滤带拦沙率随盖度的增加而增大。总体上，降雨显著减小不同盖度草地的拦沙率，但当上方

2、来水来沙强度和盖度(70%和90%)较大时，降雨对草地拦沙影响不显著。草地拦截大颗粒泥沙能力随着盖度的增大而增强，且降雨削弱了不同盖度草地拦截大粒径泥沙的能力。坡面流速随盖度的增大而减小，除相邻盖度之间流速可能无显著差异外，其余各盖度之间均存在显著茅异。降雨对坡面平均流速影响较小，但使流速分布趋于均匀。关键词：坡面流；泥沙；过滤带；盖度屮图分类号：P333.4S157.1TheeffectivenessofgrassfilterstripstrappingslopelandrunoffsedimentPANChengzhon

3、gi,SHANGGUANZhouping2,MALam(1.Collegeofwatersciences,BeijingNormalUniversity,Beijing100875;2.Instituteofsoilandwaterconservation,CAS&Ministryofwaterresources,YanglingShaanxi712100)Abstract:Theperformancesofvegetativefilterstrips(VFS)trappingsedimentundergenHeslopeg

4、radientsandlowsedimentconcentrationhasbeenreportedintheliterature,thisstudyfocusedoneffectivenessofVFSaccordingtosoilerosioncharacteristicsoftheloessplateauofChina・Atsteepslopeof15°,andinflowratesofabout()・25L/s・mand().5()L/s-mandsedimentconcentrationsofabout25kg/m

5、3and35kg/m3,theeffectivenessofVFStrappingsedimentincreasedwithvegetativecover.RainfallsignificantlydecreasedsedimenttrappingefficiencyofVFS,buttheeffectivenessdiminishedundergreatvegetativecoverof70%and90%andhighrunoffrate.Generallycoarsesedimentsweresubjecttobetra

6、ppedwithinVFS,andrainfallhadanegativeeffectoncoarsesedimentsremoval.Theflowvelocityincreasedasthevegetativecoverincreased・Therewasnosignificantdifferencebetweentheadjacenttwocovers,butacleardifferenceamongtheolhercovers・RainfallhadnosignificantinfluenceonmeanHowvel

7、ocity,butmadethevelocitydistributionmoreuniform・Keywords:overlandflow;sediment;grassfilterstrips;cover0引言盖度(密度)是影响植被过滤带(VFS)拦沙的重要因素之一⑴，而冃前有关盖度与拦沙研究多在坡度和含沙浓度较小条件下进行，要么是在野外条件下采用降雨和上方径流研究不同盖度径流小区的径流泥沙过程，要么是在室内采用钉子或鬃毛等模拟牧草研究VFS密度对其拦沙的影响。然而由于野外径流小区之间坡度、地形以及植被类型等差异，试验结果往

8、往不能很好地反映盖度对VFS拦沙的作用，而室内试验由于模拟牧草选用材料的不同以及坡面状况的差异，其结果与野外实际往往差别较大，如Ghadiri等(2001)在0-8.76%坡基金项目：高等学校博上学科点专项科研基金资助课题(200800271029),国家自然科学基金(40801103)和