高寒区不同植被恢复年限矿山排土场边坡产流产沙特征

作     者：刘亚斌 庞景豪 梁燊 余冬梅 史兴萍 李国荣 缪晓星 王延秀 朱海丽 胡夏嵩 Liu Yabin;Pang Jinghao;Liang Shen;Yu Dongmei;Shi Xingping;Li Guorong;Miao Xiaoxing;Wang Yanxiu;Zhu Haili;Hu Xiasong

作者机构：青海大学地质工程系青海西宁810016 青藏高原北缘新生代资源环境重点实验室青海西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所青海西宁810008 青海威斯特铜业有限责任公司青海果洛814000 青海省水土保持中心青海西宁810001 

出 版 物：《水土保持通报》 (Bulletin of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：1-11页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 080104[工学-工程力学] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：青海省自然科学基金项目“高寒矿山排土场边坡人工恢复植被演替规律及其护坡效应评价:以果洛德尔尼铜矿为例”(2021-ZJ-956Q) 

主　　题：高寒金属矿山 排土场 产流产沙特征 径流水动力学特征 水土保持 

摘      要：[目的]分析高寒金属矿山不同植被恢复年限排土场边坡坡面产流产沙特征,为排土场人工植被恢复和水土保持工作高效合理地开展提供科学依据。[方法]以青海省果洛藏族自治州德尔尼铜矿恢复期为2~15 a范围内的7个矿山排土场边坡为研究对象,通过模拟降雨试验获取不同恢复年限排土场坡面产流产沙和径流水动力学特征指标,并进一步分析坡面产流产沙特征和径流水动力学特征的影响因素。[结果]研究区排土场坡面产流产沙过程相对复杂,随机性强,不同恢复年限排土场坡面单位面积产流率和产沙率随降雨历时的变化规律存在较大的差异。排土场边坡坡面单位面积累积产流量与恢复年限之间不存在显著性关系;单位面积累积产沙量和侵蚀泥沙平均体积直径随着恢复年限的增大均呈逐渐降低趋势,且侵蚀泥沙平均体积直径与恢复年限呈显著性幂函数关系(p0.05);随着恢复年限的增大产流时间呈线性函数增大趋势(p0.05)。各恢复年限排土场边坡径流流态以层流为主,且均属于缓流。随着恢复年限的逐渐增大,坡面径流雷诺数和径流剪切力呈显著性的指数函数降低和线性函数降低趋势(p0.05);而径流流速和弗劳德数与恢复年限未体现出显著性的函数关系。总体而言,随着恢复年限的增长,排土场坡面径流冲蚀和挟沙能力降低。不同恢复年限排土场边坡坡面单位面积累积产沙量、径流速度和雷诺数与坡度呈显著性高度正相关关系(p0.05)。[结论]高寒矿区排土场经人工植被恢复后,坡面抗侵蚀能力随恢复年限的增长呈向好趋势;植被未完全返青的情况下,坡度对坡面产流产沙特征和径流水动力学特征的影响程度高于植被覆盖度。