西南山区土质边坡防护措施的减流减沙效益评估

山区强降雨频率高,工程创面边坡坡度高陡,因此采用水土保持措施以防治和减少土质边坡土壤侵蚀尤为重要.目前裸露或具防护措施的土质边坡土壤侵蚀特征与过程、影响因素尚缺乏更多研究.本文通过设置微型径流小区结合模拟降雨,评估西南山区道路边坡裸坡、阶梯细沟、砾石、三维网、植被+三维网、不同植被覆盖度(25％、50％、75％和90％)等措施对减流、减沙效果以及边坡表土紧实度与产沙量的关系.研究表明:除表土砾石覆盖措施外,实施防护措施后的边坡产流量和产沙量显著低于裸坡.其中,以植被加三维网和植被覆盖度75％以上的减流、减沙效果最显著.随着植被覆盖度由0增加至90％,边坡产流及产沙量均有显著下降甚至无产出的趋势.道路工程裸坡0～10 cm深度土壤平均紧实度值差异极为显著,在400～2 000 kPa之间波动.经历降雨后,0～10 cm深度土壤平均紧实度下降4～373 kPa.土壤紧实度变化会引起土壤孔隙度以及土粒黏结力等力学性质相应变化,当紧实度超过200 kPa时,裸坡产沙量随表层(＜2.5 cm)土壤紧实度增加而出现降低的趋势.研究表明土质边坡植被覆盖度75％以上的措施减流、减沙效果最显著;另外,土壤紧实度与裸坡产沙量具有非线性关系.