《表1 试验表层基质设计特征》

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《雨强和坡度对铁尾矿砂坡面复垦前后产流产沙的影响》

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试验设计5个土槽，为了模拟野外复垦剖面，土槽底部40cm均为铁尾矿砂，其中一个土槽作为对照，表层同样为20cm厚度的铁尾矿砂（Control Iron Tailings，CT），其余表层为20cm厚度的复垦基质，分别为铁尾矿砂与菌糠混合物（Iron Tailings and Mushroom mixture，TM），铁尾矿砂、菌糠和生土混合物（Iron Tailings，Soil and Mushroom mixture，TSM），铁尾矿砂和生土混合物（Iron Tailings and Soil mixture，TS）、生土（Raw Soil，S），装填过程中分层间打毛并保证平实以消除分层效应，且人为压实坡面边界以减小边界效应影响[12]。设计容重为野外实测平均容重（表1）。基于铁尾矿库尾矿砂堆存的实际情况，铁尾矿砂坡面设计了25°，30°和35°共3种坡度。本文主要研究短历时暴雨对铁尾矿砂裸坡及复垦坡面侵蚀影响的演变情况，根据《中国暴雨统计参数图集（2006版）》得到山西省百年一遇60min暴雨的雨强为60~120mm/h，结合张汉雄[13]提出的黄土高原暴雨标准，为防止极端降雨情况引起的水土流失带来的自然灾害，设计60mm/h、90mm/h和120mm/h共3种雨强模拟普通暴雨、中型暴雨、大型暴雨。每场降雨的降雨时长设计为30min，均从产流后开始计时。对于铁尾矿砂坡面，同一个坡度下按雨强从小到大的顺序逐场降雨，3种雨强3场次降雨结束后，更换坡度以设计要求重新装填表层20cm铁尾矿砂，按以上的降雨顺序完成该坡度下的降雨试验，直至完成所有坡度条件下的降雨试验。然后分析遴选最佳复垦坡度，按照最佳复垦坡度设计复垦基质坡面进行降雨试验，方法顺序同上，试验设置3次重复。试验因素水平设计见表1。