暴雨作用下黑岱沟露天煤矿排土场土壤侵蚀泥沙来源解译

作     者：吕刚 李涵哲 董亮 杜昕鹏 李叶鑫 LÜ Gang;LI Hanzhe;DONG Liang;DU Xinpeng;LI Yexin

作者机构：辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 北京林业大学水土保持学院北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 沈阳工业大学建筑与土木工程学院辽宁沈阳110870 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2022年第47卷第S01期

页      面：225-234页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC1503105) 辽宁省自然科学基金资助项目(20180550447) 辽宁工程技术大学双一流学科创新团队建设资助项目(LNTU20TD-24) 

主　　题：排土场 REE示踪 人工模拟降雨 侵蚀泥沙 

摘      要：排土场是人为扰动下形成的巨型松散堆垫地貌,具有物质条件复杂、边坡松散和平台紧实等特点。为揭示排土场土壤侵蚀规律,选取内蒙古胜利黑岱沟露天煤矿东排土场为研究对象,建立排土场室内模型(二阶),采用人工模拟降雨与稳定性REE示踪技术相结合的方法研究了暴雨作用下排土场模型不同平台和边坡土壤侵蚀规律,解译了排土场模型侵蚀泥沙来源。结果表明:排土场模型的径流率和产沙率的变化曲线相似,表现为随降雨时间的延长先增加后平稳波动的趋势;总径流量和总产沙量随降雨时间的延长而增加,总径流量Z和总产沙量Y与降雨历时X之间具有较好的幂函数关系。90 mm/h雨强次降雨条件下,排土场模型第1阶边坡的产沙贡献率在90%左右,是排土场模型侵蚀泥沙的主要来源;120 mm/h雨强次降雨条件下,排土场模型第1阶边坡的产沙贡献率在70%左右,第1阶平台的产沙贡献率在20%左右,侵蚀泥沙主要来自边坡;150 mm/h雨强次降雨条件下,第1阶边坡和第1阶平台产沙贡献率在30%~50%波动,第2阶边坡产沙贡献率从降雨初期10%逐渐稳定增加到25%,第1阶平台和边坡是主要的产沙贡献区,第2阶边坡是重要的产沙贡献区。排土场平台和边坡的土壤侵蚀量和贡献率均随着雨强的增大而增大。