坡面物源是泥石流灾害的重要物质来源之一。汶川8.0级强震诱发大量同震地表破裂,导致坡面物源在震区广泛分布,在降雨入渗、坡面冲刷作用下以沟蚀、片蚀、浅层坍滑、坡面阵性流等不同程度水土流失的方式参与坡面泥石流活动,汇入沟道对沟道物源进行补给。根据现场调查结合相关勘查资料,坡面物源总量及动储量占流域内物源总量比例较大,已成为震后泥石流物源的重要组成部分。物源的起动机制和动储量计算对震后次生泥石流灾害预警预报和治理工程设计具有重要意义。本文以坡面物源起动机制及动储量计算相关内容为研究对象,设计开展室内正交模型试验,分析不同降雨强度、坡度、草本植被密度组合条件下坡面物源起动模式,揭示坡面物源降雨起动影响因素敏感性排序,建立了根系固土力学模型,分析了坡面物源失稳破坏力学机制,同时将RUSLE模型应用到坡面物源动储量计算中,提高预测计算的准确性;在室内模型试验的基础上,进行了数值模拟分析,揭示了坡面复绿草本植被根系对坡面物源渗流场的影响。形成的主要结论如下:(1)从坡面物源降雨起动敏感性分析结果来看,坡面物源失稳起动影响因素的主次排序为:坡度>雨强>植被覆盖密度。且“陡坡+强降雨+最低植被覆盖率”组合条件最利于坡面物源失稳起动。(2)从室内模型试验结果来看,坡度是控制和影响坡面物源的起动过程的主要因素,坡面物源起动破坏过程可分为冲刷沟蚀型、整体失稳型两种类型。冲刷沟蚀型坡面物源失稳破坏阶段为:初期浸润→局部饱和、面蚀→坡体沉降、局部蠕移→局部失稳、坍滑→局部坡面泥石流;整体失稳型坡面物源的失稳阶段为:初期浸润→整体失稳→蠕移、坍滑→溯源侵蚀→大面积暴发。(3)目前工程上常用的坡面物源侵蚀动储量估算法(侵蚀厚度×侵蚀面积)存在一定的粗放性,在陡坡物源情况下,按现有工程经验计算得到的坡面物源动储量与RUSLE方法计算结果相差最大达222%,在掌握流域内降雨数据、植被覆盖情况、物源岩土体参数等资料的情况下,可综合考虑坡面物源侵蚀各影响因素,利用RUSLE模型计算单位面积坡面物源年侵蚀量,再换算为工程有效期内的动储量结果更加准确。(4)从渗流场的模拟结果可以看出:在相同降雨历时(1200s)条件下,根系土仅局部浅表层处于饱和状态,裸露坡面则整体达到饱和,且在同一组模拟中根系土内基质吸力降低速度滞后于下层土体。(5)从位移场的模拟结果可以看出:坡度是控制坡面物源在降雨条件下变形的关键因素,45°坡条件下坡面物源蠕滑变形较30°坡更显著。在30°坡条件下,含根系坡面与裸露坡面的位移场分布整体上无显著差异。从监测点位移变化情况来看,30°坡条件下根系加筋作用使坡体蠕滑变形量降低12.5%,低于同种工况下45°坡面根系加筋作用对坡面的抑制效果(17%)。