降雨过程中黄土坡面微地形因子与侵蚀关系研究

以断续降雨过程中不同阶段的黄土坡面栅格单元地形信息为研究对象,通过12段30 min、60 mm/h雨强的降雨进行模拟降雨试验,对微坡度、微坡向与黄土坡面侵蚀过程、细沟形态演变的相互影响进行研究。研究结果表明:坡面微坡度与微坡向的变化主要集中在降雨初始阶段(0~30 min),后续阶段(30~360 min)变化幅度较小,微坡度和微坡向变化与坡面时段侵蚀量显著正相关。细沟网络形成后,微坡度<15°区间和45°以上区间栅格占比缓慢上升,且主要产生于细沟内部,细沟内部在发育过程中会产生泥沙堆积的平台和坡度较大的陡坎。细沟的发育过程是细沟内径流的剥蚀和边壁不稳定土体的坍塌共同作用的非均匀发育过程,径流的剥蚀和土体的坍塌互相促进,加速了细沟的发育过程,从而造成了侵蚀量的波动。细沟侵蚀过程中坡面微坡向以坡面坡向为主导,坡面坡向栅格占比在30 min后保持不变,而细沟总表面积逐渐增加,说明微坡向与坡面同向的细沟栅格数增加。细沟会产生有一定宽度的沟底,沟道的横截面由“V”形向“U”形过渡。除北向外,其余微坡向栅格数变化与细沟密度、细沟割裂度、细沟复杂度、细沟累计长度和细沟平均宽度显著相关,微坡向栅格数能够较好地反映坡面细沟形态变化。

基于GIS的微地形因子识别与提取

由于微地形对局地气候条件会产生显著影响,因而在输电线路设计冰区划分和覆冰模型构建中均需考虑微地形因子。针对GIS软件难以直接获取地形类别等微地形因子的问题,本文提出了利用GIS识别和提取微地形因子的方法,并通过实例论述了其可行性与有效性。

微地形、微气候特性对高速公路选线的影响

文章通过分析某高速公路走廊带高、低两个线位方案的微地形条件对微气候条件的影响,同时结合区域水文地质特征,分析出高、低线位两个方案在路段风速、环境温度、地下水影响程度等方面存在较大差异,研究结果表明在复杂地形条件下,气象条件对山区高速公路的影响日趋显著。地形相对开阔路段,以自然风为主,风速相对较小,日照时间较长,受地下水影响较小,高速公路路面冬季不易结冰;地形狭窄区域,在狭管效应作用下,路段风速明显增大,日照时间较短,受地下水影响较大,高速公路路面在冬季低温条件下易结冰,威胁行车安全。本研究对山区高速公路选线具有参考价值。