模拟上方来水对工程开挖面冲刷的试验研究

工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,开挖面下垫面改变剧烈,产生的水土流失既有传统水土流失的共性,又有其自身的特殊性。其中有汇水影响开挖面占总开挖面数量的94%。通过人工开挖坡面小区及放水冲刷试验模拟汇水影响,研究上方来水条件下开挖面水土流失规律,以期为开挖边坡水土流失预测及防治提供理论基础和科学依据。结果显示:放水冲刷试验过程中基本没有初损历时,径流系数普遍偏大;侵蚀外营力放水流量、下垫面因素坡度、坡长等对开挖面土壤侵蚀均有重要的影响,均与单位面积土壤流失量呈极显著相关;新旧开挖面土壤流失量差异显著,其倍数与坡度呈极显著幂函数负相关关系;随放水流量增大,各小区径流量、单位面积产沙量均呈增大趋势;同一放水流量,不同坡长小区产流产沙差异不明显;同一放水流量,不同坡度小区之间单位面积产沙量差异显著,但径流量差异不明显。

高寒山区流域汇水径流作用下弃渣型泥石流启动影响因素研究

随着国民经济持续高速发展,西部山区已成为梯级水电、铁路公路、油气管线等国家重大工程的高密度区。由于西部山区地形地质条件较为复杂、生态环境敏感脆弱,在交通工程中隧道占比越来越高,洞渣量巨大,常面临适宜场地少、堆渣高度大、堆渣坡度陡,存在一定生态、安全风险的困境。在《“十四五”规划》和《2035远景规划》中明确实施的雅鲁藏布江下游水电开发工程同样需要面对大量洞渣的科学处置问题。本文以雅鲁藏布江下游弄家曲流域拟建弃渣场为研究对象,根据弄家曲流域沟道地形、流域特征及渣料堆放需求提出了全程台阶(单台阶、双台阶、三台阶)堆填3种方案。基于室内物理模型实验,研究了流域汇水径流冲刷作用下,不同堆放形式弃渣场失稳破坏模式及特征。在流域汇水径流冲刷作用下,全程三台阶、双台阶和单台阶堆填方案下的泥石流启动模式可分别归纳为侵蚀启动型、堵溃启动型和混合启动型,其中三台阶堆填弃渣场启动流量最大、泥石流流量较小、泥石流规模最小,在全程堆填方案中具有明显优势。