流域產沙

流域上的岩土在水力風力熱力和重力等作用下的侵蝕和輸移的過程。在多數地區,水力侵蝕是流域產沙的主要形式。被侵蝕的岩土經過輸移過程中的沖淤變化,到達流域出口斷面的泥沙數量稱流域產沙量。流域產沙量不一定等於流域內岩土的侵蝕量,兩者之比小於1。 岩土侵蝕量通常用單位面積上岩土的侵蝕數量即岩土的侵蝕模數(噸/平方公里)表示。 流域產沙量則用重量 (噸)或輸沙率(噸/秒)表示。流域產沙使耕田面積縮小,耕作層和肥分流失,毀壞農田,使河道、水庫和渠道淤積,降低甚至喪失功能。泥沙還是各種污染物的載體。

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名稱

流域產沙 sediment yield in a basin

簡介

產沙方式

根據侵蝕的作用力,流域產沙方式分為:①水力侵蝕,侵蝕以水力作用為主。水力侵蝕又分:濺蝕,雨滴擊濺地表岩土,打碎大片土層,使其離散崩解;片蝕,坡面薄層水流,帶走雨滴擊濺的泥沙;細溝侵蝕,小股水流沖刷坡面,形成很小的(溝深寬10~15厘米)細溝(圖1);淺溝、切溝侵蝕,細溝小股水流匯集後,沖刷力增加,溝寬溝深增大,達0.5~1.0米;沖溝侵蝕,地表受大股水流沖蝕,形成深10米以上、寬 5米以上的深溝。②重力侵蝕,侵蝕以重力作用為主,往往也有水力的附加作用。又可分為:陷穴,雨水順裂隙滲到隔水層,侵蝕底層,當底部逐漸被掏空,表層失去支持,陷落形成空穴。在厚層黃土分布地區陷穴十分發育;滑坡,由於地表水及地下水、地震和人類活動影響,巨大岩體或土體沿坡面整體滑下;崩塌,在傾角大於35°的陡坡和50°~70°的陡岸上,土層崩裂散堆於坡腳。河床中的水流沖刷岸壁,也會造成河岸崩塌(圖2)。③風力侵蝕,指風把土粒吹起,從一地帶到另一地。主要發生在乾旱和半乾旱地區。

影響因素

①降水,暴雨形成水量豐沛的地表徑流,侵蝕強烈,對地面破壞力大。而雨量相同,強度小的降水,對地面侵蝕弱,產沙少。②岩土性質等地質條件,決定流域表面抗侵蝕能力。頁岩和泥岩等容易被風化;石灰岩、膠結好的沙岩、變質岩、火成岩不容易被風化,抗侵蝕性強。黃土結構疏鬆,在水力、重力作用下迅速侵蝕。中國黃土高原是世界上產沙量最高地區之一。在中國黃土溝壑區的小流域年產沙量達到34500噸/平方公里。③坡度大的流域,產沙量大。④濕潤地區植被良好,植物截留降雨,削弱濺蝕,延緩地表徑流,減弱侵蝕作用。半乾旱區,植被稀少,集中的降水和徑流對地表沖刷強烈。乾旱區,幾乎無植被覆蓋,地表裸露,風蝕嚴重。⑤人類活動如坡地開墾、人工切坡、砍伐森林加速岩土侵蝕和沙漠化,而各種工程措施、道路鋪設和城市興建,能有效防止侵蝕。

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