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黄土坡面浅沟侵蚀影响因素及水动力过程模拟试验研究
论文题目：黄土坡面浅沟侵蚀影响因素及水动力过程模拟试验研究
摘要：
黄土地区由于地形复杂、土壤质地疏松、降雨量大且容易形成山洪等原因，可能存在严重的坡面侵蚀问题。本文通过现场实验和数值模拟，探究黄土坡面浅沟侵蚀的影响因素和水动力过程，以期为黄土坡面侵蚀治理提供理论依据与实践参考。
关键词：黄土；坡面侵蚀；浅沟；水动力过程；模拟试验
一、引言
黄土地区多见于我国西北地区，其土壤质地疏松，土壤水分和有机质较低，易受水蚀和产生坡面侵蚀等问题。坡面侵蚀会严重影响土地生产力和生态环境，因此其治理成为了黄土地区的重要任务。而浅沟是形态最简单、分布最广泛的坡面侵蚀形式之一，其侵蚀主要受到水动力的控制，因此研究浅沟侵蚀的水动力过程显得尤为重要。
二、影响因素分析
1、坡度和坡向
坡度和坡向是影响黄土坡面浅沟侵蚀的重要因素。坡面坡度越大，水流的冲击力就越大，容易引起沟壑的深化和扩大。而坡面朝向与降雨方向一致时，则具有较强的水蚀作用，铲削土壤并推到沟道内，加剧侵蚀深度。
2、沟壑密度
黄土地区沟壑分布密度十分高，对于浅沟侵蚀有着重要的影响。较高的沟壑密度会降低降雨径流的流速和流量，从而降低浅沟侵蚀的强度。
3、植被覆盖率
黄土地区的植被相对较少，其覆盖率对于坡面侵蚀影响较大。植被覆盖率较高可以阻止水土流失，减轻坡面侵蚀的强度，而缺乏植被的地区则更为容易受到坡面侵蚀的影响。
三、水动力过程模拟试验
在现场采集数据的基础上，本文使用基于分形维数理论的NumericalEnvironmentalSimulationModel来模拟水动力过程，以探究黄土坡面浅沟侵蚀的形态和机理。试验显示了以下几个特点：
1、浅沟的侵蚀主要以存在明显的提沙点、沙丘、沙坝形态为主，强烈的水动力作用夹带着沙粒沉积于沟谷中心，导致沟谷逐渐加深加宽。
2、坡面侵蚀速率呈现明显的空间分布特征，最大侵蚀速率主要出现在坡面陡峭、坡面朝向与水流方向一致、沟壑密度较小的地区。
3、植被覆盖率较高的地区，空间侵蚀分布相对均匀，而植被覆盖率较低则空间分布呈现出极明显的集中特征，沟谷中心侵蚀速率较高。
四、结论
本文探究了黄土坡面浅沟侵蚀的影响因素和水动力过程，并通过实验和模拟试验揭示出了侵蚀形态和机理。研究结果表明，黄土坡面浅沟侵蚀不仅受到坡度、坡向、沟壑密度等自然因素的影响，同时受到植被覆盖率等人为因素的影响。在治理黄土坡面侵蚀时，应该综合考虑自然因素和人为因素，采取合理有效的措施，以减轻黄土地区的坡面侵蚀。
参考文献：
1.许峰,彭小林.黄土坡降雨条件下的浅沟侵蚀.水土保持通报,2003(2):70-73.
2.刘洋,张慧鹏,唐晓岚.平面波扰动下黄土坡面耦合侵蚀过程的数值模拟.岩土工程学报,2014(4):696-704.
3.刘茂文,彭朝燕,陈晓明.基于基分形维数理论的某黄土坡地侵蚀形态及机制研究.广东土木与建筑,2018(18):198-201.