黄土高原刺槐和侧柏根系固坡的有限元数值模拟

被引：24

作者：

及金楠 ^{[1
]}

张志强 ^{[1
]}

郭军庭 ^{[2
]}

田佳 ^{[3
]}

机构：

[1] 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室

[2] Department of Biology University of Western Ontario

[3] 宁夏大学农学院

来源：

农业工程学报 | 2014年 / 30卷 / 19期

关键词：

有限元法; 数值方法; 稳定性; 黄土高原; 刺槐; 侧柏; 根系附加黏聚力;

D O I：

暂无

中图分类号：

S792.27 [洋槐]; S791.38 [侧柏];

学科分类号：

0829 ; 0907 ;

摘要：

为探讨黄土高原主要造林树种刺槐和侧柏根系对土质边坡稳定性的作用,该文以刺槐(Robinia pseudoacacia)和侧柏(Platycladus orientalis)为例,应用有限元数值模拟法构建二维造林边坡稳定性分析模型,研究林木根系的空间异质性对水平阶整地坡和对照自然坡稳定性的影响。研究发现:1)无论是否经过整地处理,造林都可以提高边坡的稳定性,且刺槐根系的固土效果优于侧柏根系(P<0.001);2)在不考虑水文过程的前提下,水平阶整地模式的人工林边坡稳定性优于对照自然坡;3)当根系表观附加黏聚力增加到某一阈值后,造林边坡的安全系数进入平稳阶段不再大幅上升,说明边坡稳定性模型对根系附加黏聚力计算法的精度并不敏感,揭示了根系固坡领域的研究重点应从过去的试图提高根系附加黏聚力的计算精度转变为提高评价造林边坡稳定性的准确性;4)根系附加黏聚力随坡位的变化而变化,两树种没有明显的规律,但安全系数均表现出较敏感于坡下位根系,建议在林分经营管理中充分利用坡下位林木的固土效益。该研究成果可为黄土高原地区浅表层滑坡灾害的防治工作提供理论依据。

引用

页码：146 / 154

页数：9

共 10 条

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