砒砂岩区典型坡面稳定特征及空间组合结构-人民黄河.PDF

第３８卷第６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 人　 民　 黄　 河　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．６ 　 　 ２０１６年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＹＥＬＬＯＷ　 ＲＩＶＥＲ　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ．，２０１６　 　 【专题研究】 砒砂岩区典型坡面稳定特征及空间组合结构 １ １，２，３ ４ １，２，３ 乔　 贝 ，张　 磊 ，冯伟风 ，杨久俊 （１．天津城建大学材料科学与工程学院，天津３００３８４；２．天津市软土特性与 工程环境重点实验室，天津３００３８４；３．天津市建筑垃圾与燃煤废弃物利用技术 工程中心，天津３００３８４；４．天津市建筑科学研究院有限公司，天津３００３８４） 摘　 要：在对砒砂岩区小流域内的典型坡面进行调研的基础上，研究了不同类型坡面的特征，并将具有不同堆积类型和 稳定特性的砒砂岩坡面划分为８个基本单元和２４种坡面空间组合结构。 分析结果表明：覆沙砒砂岩的稳定坡度主要分 布在（３５±２）°；黄土覆盖的砒砂岩坡面坡度小于黄土自然状态下的临界坡度，稳定坡度集中分布在３５°～４５°；白色砒砂岩 裸露坡面的坡度集中分布在３５°～７０°，红白交错层状分布裸露砒砂岩坡面的稳定坡度集中分布在３５°～４５°；覆盖黄土砒 砂岩区域，以黄土垂直节理发育单元⁃红白相间砒砂岩不稳定单元⁃溜沙坡单元组成的坡面所占比例最高，为１４．３２％，而 在没有黄土覆盖的区域内，由红白相间砒砂岩不稳定单元⁃溜沙坡单元组成的坡面所占比例最高，为２４．２３％。 关键词： 砒砂岩； 典型坡面； 稳定角度； 组合结构 中图分类号： Ｐ３１３．１　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃１３７９．２０１６．０６．００７ 　 　 黄河砒砂岩是分布于晋、陕、蒙接壤地区的一种砂 １．２　 调查方法 岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层。 由于砒砂岩 采用样线调查法进行调查。 样线法确定的具体路 抗侵蚀能力弱，加之受当地气候环境的影响及人类长 线：①沙圪堵—薛家湾—大路镇；②沙圪堵—暖水乡— 期的干扰，因此砒砂岩区成为我国土壤侵蚀强度最大 准格尔召镇；③沙圪堵—大路峁—纳日松镇—羊市塔 ［１］ （见图１）。 在样线调查法的基础上，沿线抽取８个小 且治理难度最大的区域 。 水土流失造成了砒砂岩 区千沟万壑的地貌特征，沟壑切割深，横截面呈典型的 流域，对沟坡体系、坡面地貌进行调研分析，测量典型 Ｖ形或Ｕ形。 沟坡系统是侵蚀产沙的主要源地，也是 的覆盖沙土、覆盖黄土和裸露的砒砂岩坡面信息。 治理水土流失的基本单元，对其坡面类型及侵蚀规律 进行研究，可以为优化沟坡的水土保持措施提供依 ［２］ 据 。 长期以来，我国对坡面类型及侵蚀方式的研究 － ［３ ６］ ［７］ 主要集中于黄土高原 ，王愿昌等 研究了砒砂岩 ［８］ 岩层和沟坡体系形成的原因和机理，石迎春等 研究 了沟坡中砒砂岩侵蚀的内部因素。 目前，有关砒砂岩 不同坡面类型的稳定性及其发育机理尚未有文献报 道。 笔者对砒砂岩区小流域内典型的砒砂岩侵蚀物质 堆积体坡面及裸露砒砂岩坡面进行了调研，分析了坡 面稳定特征及其组合结构类型，以期为砒砂岩区水土 流失治理提供借鉴。 １　 调研与试验 图１　 调研路线 １．１　 研究区概况 １．３　 休止角测量 研究区位于内蒙古自治区准格尔旗，该区总面积