發(fā)布時間：2020-11-03 07:36

　　 坡改梯是黃土高原地區(qū)最重要的治理水土流失措施之一,是保障黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及糧食安全的必然選擇。但由于極端降雨頻繁發(fā)生,尤其是2013年7月延安地區(qū)發(fā)生了1000年一遇特大暴雨,造成梯田大面積垮塌,針對這一現(xiàn)象,本文以黃土區(qū)梯田為研究對象,分析了2013年7月延河流域降雨特征,研究了梯田損毀情況及原因,并結(jié)合室內(nèi)試驗和Geostudio數(shù)值模擬分析了梯田邊坡在降雨作用下垮塌失穩(wěn)的過程。研究結(jié)果有助于探討降雨對梯田邊坡垮塌的影響機理,為黃土區(qū)梯田抵御極端降雨措施提供科學(xué)理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)梯田設(shè)計及耕作利用方式影響梯田安全穩(wěn)定性。通過對2013年7月暴雨損毀梯田調(diào)查,燕溝流域梯田損毀率達69.87%,梯田垮塌嚴重。不同田面寬度、田埂高度、土地利用方式抵御暴雨能力不同,高度大于10cm的田埂比小于10cm的田埂御災(zāi)害性暴雨能力更強;梯田田面寬度5~10m的寬梯田比田面寬度0~5m的窄梯田抵御災(zāi)害性暴雨能力更強;梯田不同耕作利用方式抵御災(zāi)害性暴雨能力依次為:玉米雜糧果樹。(2)室內(nèi)人工降雨試驗表明,在降雨強度150mm/h,降雨量為750mm條件下,梯田邊坡垮塌類型為淺層垮塌,梯田邊坡在整個降雨過程中依次出現(xiàn)了面狀侵蝕、田面積水、積水漫過田埂形成跌坎、跌坎貫通形成侵蝕溝、整體垮塌五個階段。隨著降雨持續(xù),梯田邊坡入滲率從78.9%降為25%、含水率升從7.86%增加到36.3%、孔隙水壓力從0Kpa增大為3.6Kpa、土壤吸力從14.6Kpa降為7.4Kpa;降雨結(jié)束后,坡中、坡腳、坡頂位移依次減小,分別為15.5cm、6cm、3.2cm。(3)通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),梯田內(nèi)部土體的孔隙水壓力、有效應(yīng)力、位移均與降雨強度和降雨歷時呈正相關(guān)關(guān)系。比較三種降雨強度(30mm/d、90mm/d和150mm/d)可知,降雨時間相同時,雨強越大,梯田邊坡內(nèi)部土體孔隙水壓力、有效應(yīng)力和位移增加就越快,影響深度0~3m,且只有降雨歷時較長的情況下,變化才明顯。(4)坡地與坡改梯最小安全系數(shù)隨降雨持時變化趨勢相同,均隨降雨歷時的增大而減小,坡地表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。在雨強分別為30mm/d、90mm/d和150mm/d條件下,坡地抵御降雨的時間分別為20d、11d和9d,坡改梯抵御降雨的時間分別為17d、9d和5d,原因是坡改梯增大了入滲面積、單級梯田邊坡坡度。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S157.31
【部分圖文】：

技術(shù)路線

第二章 寶塔區(qū)燕溝流域梯田損毀調(diào)研及原因分析 第二章 寶塔區(qū)燕溝流域梯田損毀調(diào)研及原因分析查區(qū)概括 地理位置及地形地貌燕溝流域（圖 2-1）位于陜西省延安市寶塔區(qū)南 3km 處，地理坐′09″~36°33′07″N，109°27′54″~109°34′14″E，屬延河流域二級支流，流域總面2。燕溝流域?qū)冱S土丘陵溝壑區(qū)第Ⅱ副區(qū)。主溝道全長為 8.6km，呈東南—溝道比降為2.41‰，溝壑密度為4.8 km/ km2；海拔為984~1417 m，最大高差4內(nèi)梁峁密布，地形破碎，河谷深切，坡陡溝深。

圖 2-4 1951~2015 多年月平均和 2013 年月降水量分布Fig 2-4 Monthly average precipitation from 1951 to 2015 and month precipitation of 2013通過統(tǒng)計延安市氣象局 2013 年最大 30 min、1 h、2h、3 h、4h、 6 h、12h 和 強度分別為 0.45mm/min、0.38 mm/min、00.34mm/min、0.0.33 mm/min、0.24 mm/mmm/min、0.15mm/min、0.10mm/min 和 0.06mm/min，根據(jù)圖 2-5 得到該區(qū) 2013 30 min 雨強為 5 年一遇暴雨，最大 1 h 雨強達到 5 年一遇暴雨，最大 2h 降0 年一遇，最大 3 h、4h 和 6h 降雨為 20 年一遇暴雨，最大 24h 為 15 年一遇。明短時間內(nèi)暴雨雨強不大，但降雨持續(xù)時間長、累積降雨量大。01002003001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12雨量降/月份
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2868287