清华大学学报(自然科学版)

作者：唐鸿磊, 陈菊, 沈春颖, 张科, 姚新梅, 冉启华

单位：1. 昆明理工大学 电力工程学院, 昆明 650500;<br>2. 贵州大学 土木工程学院, 贵阳 550025;<br>3. 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210098

关键词：浅层滑坡,饱和导水率,纵向异质性,黄土高原,植被恢复,综合水文模型

基金：中国水利水电科学研究院开放研究基金项目(IWHR-SKL-KF202220);云南省科技厅青年基金项目(202201AU070130);国家自然科学基金面上项目(51979243)

黄土高原的大规模退耕还林极大改变了浅层土壤物理性质,在减水减蚀的同时,也影响了山坡-河谷坡体稳定性的水文过程。为阐明黄土高原植被恢复背景下土壤饱和导水率纵向异质性对降雨诱发型浅层滑坡的影响,该文采用耦合综合水文模型(integrated hydrology model,InHM)和无限边坡稳定分析(infinite slope stability analysis,ISA)模型的方法,探讨黄土高原植被恢复背景下,土壤饱和导水率纵向异质性对降雨引发的浅层滑坡的影响。通过分析不同植被恢复条件下的土壤饱和导水率纵向异质性特征,对黄土高原佘家沟小流域进行基于物理过程的数值模拟。结果表明：草地、灌木覆盖的坡体失稳风险比无植被恢复的坡体更大,且植被恢复期越长,失稳风险越大,水分累积层最先失稳,深度与土壤纵向异质性有关;林地覆盖的坡体因高饱和导水率,表层土壤失稳持续时间较短,稳定性恢复较快,较草地和灌木覆盖的坡体更稳定;由连续暴雨和入渗造成的前期高含水率可显著增大坡体失稳的风险,而林地会放大这种影响,增加入渗深度并增大下一次降雨引发滑坡的风险;饱和导水率层间纵向异质性越大,越有利于层间水分积累,从而增加坡体失稳的风险。该研究结果揭示了植被恢复对浅层坡面稳定的影响,为黄土高原植被恢复和水土保持工作提供理论指导。

来源：2023年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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