Page 117 - 2022年第53卷第1期
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Ψ ( ) t = D ∩ D
1 1 2
Ψ ( ) t = D ∩ D
2 1 3
Ψ ( ) t = D ∩ D
3 2 3
Ψ ( ) t = D ∩ D ∩ D
4 1 2 3
式中 Ψ ( ) t 为在某一时段内的交集函数，其关系与时间 t 有关。
1
正是有这些侵蚀动力因子的交集关系存在，也必然有
)
f ( ) = f (D ，D ，D ≥ f ( ) + f ( ) + f ( ) （2）
D
D
D
D
1 2 3 1 2 3
即复合侵蚀大于等于单相侵蚀的线性叠加，其叠加的放大效应应该是 f (Ψ ( ) t ) 函数。
1
据此，可以设计辨识复合侵蚀效应的实现路径为：“冻融+水蚀”与“冻融-水蚀”复合侵蚀对比，
认识“冻-水”叠加效应；“冻融+风蚀+水蚀”与“冻融-风蚀-水蚀”复合侵蚀对比，分解“冻-风-水”叠
加效应（图 2）。
冻融-水蚀
冻融 冻-水叠加效应
冻融+水蚀
水蚀
冻融+风蚀+水蚀
冻-风-水
叠加效应
冻融-风蚀-水蚀
风蚀
图 2 水力、风力、冻融耦合的叠加效应分离方案（其中“-”表示过程的叠加，“+”表示过程的相加）
3 结果与分析
3.1 单相侵蚀过程 根据砒砂岩区主要侵蚀类型，在模型试验中模拟的单相侵蚀包括水蚀、风蚀和
冻融侵蚀。
（1）水蚀过程。砒砂岩区水力侵蚀多发生于夏季 7—8 月，此时降雨集中且多为暴雨，其降雨量约
［2］
占全年总降雨量的 64% 。从水蚀作用下砒砂岩坡面侵蚀产沙过程看（图 3），水蚀单独作用使砒砂岩
坡面产沙量呈先波动上升后波动下降、再趋于相对稳定的时序规律。坡面产沙开始于降雨约 8 min
后，产沙活跃时段为降雨后的 12～38 min，随着降雨持续，约 40 min 后坡面形态发育趋于稳定，相
应的产沙量也逐渐趋于相对稳定，整个试验过程中坡面累积产沙量约为 330 kg。砒砂岩坡面在水蚀作
350
时序产沙量 累积产沙量
300
250
产沙量/kg 200
150
100
坡面产沙活跃期
50
0
0 10 20 30 40 50 60
降雨时间/min
图 3 水蚀作用下砒砂岩坡面侵蚀产沙过程
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