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Falha e erosão em taludes - Geociências

Falha e erosão em taludes - Geociências


Falha de declive e erosão

Resumo

Propósito

Uma investigação abrangente das tempestades e seu impacto na erosão do solo em encostas são importantes, mas os dados observados em campo são raros em todo o mundo. Nosso objetivo foi avaliar e quantificar a magnitude da erosão do solo e sua influência subsequente na encosta com diferentes padrões de uso da terra sob uma tempestade extrema.

Métodos

Estudamos uma tempestade extrema em 26 de julho de 2017 no condado de Zizhou, no planalto de Loess, na China. 218 mm de chuva caíram em 15 h com uma intensidade máxima de 52 mm h -1 por 1 h. No núcleo da tempestade, investigamos as características da erosão do solo em seis encostas com diferentes padrões de uso da terra, compostas por terras agrícolas inclinadas (SF), pastagens (GL), florestas (WL) e pastagens (PA) em diferentes posições de encostas. Três tipos de erosão do solo (sulco, rompimento do talude e incisão do barranco) ao longo das seis encostas foram medidos em cada terreno, respectivamente. A potência do rio foi calculada para quantificar a eficácia da erosão da tempestade. A alteração subsequente de riachos graves e rompimento do declive foram medidos após dois anos.

Resultados

As intensidades de erosão do solo nas encostas estavam na faixa de 6,94 × 10 3 -95,89 × 10 3 t km −2. As intensidades de erosão do solo em encostas com terras agrícolas inclinadas eram vários decuplos maiores do que nas encostas com bosques e pastagens. A incisão da ravina e a falha do declive forneceram a maior parte dos sedimentos da encosta, enquanto a erosão dos canais não pode ser ignorada apenas em terras agrícolas em declive. A escassa cobertura vegetal, a superfície côncava, declive lateral com grande altura, vala de drenagem pouco razoável e capina foram as principais razões para a grave erosão sob este evento de tempestade. Os limiares de incisão de ravina de potência de fluxo foram cerca de 175 W m −2, 370 W m −2, menos de 35 W m −2 e mais de 460 W m −2 para PA, GL, SF e WL, respectivamente. Quase todo o sedimento da ravina transportado da encosta para o canal da encosta. O risco de incisão de ravina aumenta 5 vezes e diminui para 14% em terras agrícolas em pousio e em áreas de cultivo após a tempestade.

Conclusões

Florestas e pastagens com alta cobertura de vegetação resistiram ao teste de erosão desta tempestade extrema devido à alta capacidade anti-erosão em vez de redução do escoamento e interceptação de sedimentos. O manejo agrícola razoável, como evitar a remoção de ervas daninhas antes de tempestades extremas e encher o rego após a erosão, reduziu o risco de erosão. A recuperação natural da superfície da encosta não é esperada nessas encostas fragmentadas durante um curto período.


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