陕北采煤沉陷区黄土坡面形变与土壤侵蚀效应

作者：宋世杰^*; 冯泽煦; 孙涛; 郑贝贝; 魏江波

来源：西安科技大学学报, 2023, 43(02): 301-311.

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0210

• 陕北煤矿区
• 黄土坡面形态
• 采煤沉陷
• 数值模拟
• 土壤侵蚀

为研究采煤沉陷区黄土坡面变形规律及水土流失情况，以陕北黄土采煤沉陷区地质条件为基础，地表黄土坡面4种典型自然坡形(直线坡、凹形坡、凸形坡、复合坡)和5种典型自然坡度(5°,15°,25°,35°,45°)为考察变量，采用有限差分数值模拟法，构建20个数值模型，模拟分析了在既定采矿条件下，采煤沉陷对地表黄土坡面形态的影响规律，基于数值模拟结果采用美国通用土壤流失方程计算坡面土壤侵蚀模数并分析其变化规律。结果表明：任意自然坡形和坡度下，采煤沉陷均会导致黄土坡面坡度增大，增幅为12.60%～3.57%,自然坡度为15°～35°时，凹形坡坡度增幅最明显；任意自然坡形和坡度下，采煤沉陷均会导致黄土自然坡面坡长减小，降幅为3.92%～12.11%,自然坡度为5°～35°时，凹形坡坡长降幅最明显；任意自然坡形和坡度下，采煤沉陷均会导致黄土坡面土壤侵蚀模数增大，增幅为2.70%～12.64%;自然坡度小于15°和等于35°的凸形坡、介于15°～25°的凹形坡土壤侵蚀模数对采煤沉陷最敏感。研究成果可为陕北采煤沉陷区水土流失防治提供科学指导。

• 单位
  西安科技大学