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工程堆积体作为新增人为水土流失的主要泥沙策源地,在野外实际气候条件下会经历多次的降雨汇流冲刷,形成大量的侵蚀泥沙。本文以杨凌水土保持野外科学试验站的仿真堆积体为研究对象,设定3个坡度(28°、32°、36°),4个流量(8、12、16、20 L/min),采用放水冲刷的方式对每个坡面进行3场次的冲刷试验,探究多场次上方汇流冲刷条件下的坡面产流产沙规律、径流水动力学特性以及及侵蚀泥沙颗粒特征,以期为工程堆积体的水土流失防治提供理论依据。初步结论如下:(1)试验条件下(首场试验后,当土壤含水量降至起始含水量时开展后续场次冲刷试验),产流率随冲刷历时延续呈上升趋势,首场均值为8.501 L/min,后一场与前一场相比分别增加了1.8%、18.9%;产沙率随冲刷历时延续呈现峰值之后波动下降趋势,首场均值为1.856 Kg/min,后一场与前一场相比分别减小了28.4%、40.5%;累计产流量、累计产沙量均与冲刷历时之间呈二次函数关系,累计产流量随冲刷场次增加显著增大,累计产沙量随冲刷场次增加而减小。(2)试验条件下,流速随冲刷历时延续呈下降趋势,首场均值为0.411 m/s,后一场与前一场相比分别减小了12.1%、5.0%,呈现随冲刷场次增加而减小趋势;雷诺数随冲刷历时延续整体增加,首场均值为638.01,后一场与前一场相比分别增加了79.6%、39.8%,呈现随冲刷场次增加而增大趋势;弗汝德数随冲刷历时延续整体下降,首场均值为4.325,后一场与前一场均值相比分别减小了38.3%、25.9%,呈现随冲刷场次增加而减小趋势;阻力系数、径流剪切力、径流功率均随冲刷历时延续整体增大,其均值均呈现第三场>第二场>第一场的趋势,且随冲刷场次增加,后一场与前一场相比增加幅度降低。(3)试验条件下,坡面侵蚀泥沙颗粒均以粉粒和砂粒为主,黏粒最少。平均黏粒百分含量随冲刷场次增加依次为0.922、0.824、0.704,平均粉粒百分含量随冲刷场次增加依次为52.173、51.474、51.755,平均砂粒百分含量随冲刷场次增加依次为46.905、47.701、47.541,结果表明黏粒、粉粒含量随冲刷场次增加而减小,而砂粒含量则随冲刷场次增加而增大,说明坡面在冲刷后期黏粉粒含量逐渐减少,后期径流主要以剥蚀砂粒为主。(4)试验条件下,首场冲刷过程中黏粒、粉粒富集率整体大于1,后续随场次增加而整体减小,砂粒的富集率在第一场次中整体小于1,后续随冲刷场次增加而增大,表明随冲刷场次增加,坡面侵蚀泥沙中黏粒和粉粒的富集程度逐渐降低,砂粒的沉积程度也逐渐降低,后期径流主要以剥蚀砂粒为主;坡面侵蚀泥沙中黏粒和粉粒的团聚率整体小于1,而砂粒的团聚率维持在2左右,说明黏粒、粉粒一部分以团聚体形式被搬运,而砂粒多以单粒形式被搬运,且黏粒、粉粒、砂粒的团聚率随冲刷场次增多而逐渐减小。