坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响特性

植被恢复是黄土高原产沙大幅减小的重要原因之一。为探究坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响,采用理论分析和野外小区试验相结合的方法,分析了植被覆盖度与坡面输沙率之间的关系。基于Einstein泥沙运动理论,从泥沙运动的角度对坡面泥沙颗粒的运动过程进行理论分析,建立了坡面相对输沙率与植被覆盖度间的关系式;通过野外径流冲刷试验对该关系式予以验证,试验共设置6个流量级(流量范围在0.14~1.40 L·s^(-1)之间,分别为0.14、0.28、0.56、0.83、1.11、1.40 L·s^(-1))、8个植被覆盖度(0、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%),共48组试验。结果表明:计算值较实测值整体偏大,大流量条件下计算值与实测值吻合较好,小流量条件下计算值与实测值有一定的偏差。综合理论与试验分析可知:植被对输沙能力的影响与植被覆盖度、植被株径和泥沙粒径有关;在相同的坡面地形及植被覆盖度条件下,株径较小的植被比株径较大的植被更有利于减沙;同一种植被,在泥沙粒径较粗的地区减沙效果更为明显,只需达到一个较小的覆盖度,便可以开始发挥有效的减沙效益;在植被覆盖度较低时,发挥有效减沙效果的覆盖度阈值由坡面泥沙粒径和植被株径决定。