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细沟横断面形态多具不对称性,地形条件是影响细沟横断面不对称形态发育演化的重要因素。以元谋干热河谷为研究区,对该区细沟横断面形态及地形条件进行实地调查与测绘,利用软件ArcGIS10.2提取了712组横断面数据,并计算了细沟横断面相关参数,据此对细沟横断面形态进行划分,之后使用Excel与Microsoft Office 2007等数理软件对地形因子参数进行统计分析,并将最终获取得到的细沟横断面与地形因子相关的各项参数分别拟合,得出地形因子与细沟横断面不对称性的相关关系。该研究成果可为开展水土保持工作提供理论指导。主要结论如下:(1)选取沟宽不对称率(Ak)、面积不对称率(As)、侵蚀线不对称率(Ax)、侵蚀面不对称率(Ap)等参数,研究了元谋干热河谷区细沟横断面不对称性特征,结果表明:该区沟宽不对称率平均值为1.4137,最大值为15.0342,最小值为0.0091,准对称横断面69组,不对称横断面643组;分区来看,沙地村沟宽不对称横断面占比为85.71%,苴林小区、秃秃脊梁子、元谋人遗址、班皂利村、甘塘的不对称横断面占比分别为90.38%、83.33%、89.95%、84.62%、92.35%。面积不对称率平均值为1.4945,最大值为15.8976,最小值为0.0195,准对称横断面59组,不对称横断面653组;各分区面积不对称横断面占总断面的比值分别为85.71%、96.15%、93.75%、91.39%、84.62%、92.35%。侵蚀线不对称率平均值为1.2948,最大值为12.2348,最小值为0.0623,准对称横断面共88组,不对称横断面共624组;各分区侵蚀线不对称横断面占总断面的比值分别为85.71%、86.54%、77.08%、87.08%、76.92%、90.52%。侵蚀面不对称率平均值为1.4378,最大值为13.0445,最小值为0.0504,准对称横断面63组,不对称横断面共649组;各分区侵蚀面不对称横断面占总断面的比值分别为88.89%、92.31%、91.67%、90.91%、76.92%、92.05%。综上,四个不对称参数的数值与不对称断面的占比均表明元谋干热河谷区细沟横断面具有不对称性;此外,沟宽不对称率与侵蚀线不对称率、面积不对称率、侵蚀面不对称率这四个参数两两之间的拟合关系均呈正相关且相关性均很高。(2)随着坡面坡度的增大,不对称率偏离准对称区间的数值逐渐减小,其中,面积不对称率与侵蚀线不对称率的偏离值单调递减,沟宽不对称率与侵蚀面不对称率偏离值略有波动,这表明坡面坡度越大,细沟横断面越趋于准对称形态。此外,横断面两侧局部坡度差越大,不对称率偏离准对称区间的数值也越大,细沟横断面亦具有不对称形态。将细沟弯曲系数划分为[1,1.05]区间、(1.05,1.1]区间、(1.1,1.15]区间、(1.15,1.2]区间、(1.2,1.3]区间、(1.3,+∞)区间,沟宽不对称率偏离准对称区间的数值分别为0.5220、0.7507、0.7257、0.8506、0.8857、1.3008,弯曲系数增大,偏离值也逐渐增大,面积不对称率、侵蚀线不对称率与侵蚀面不对称率偏离值亦有此规律,这表明细沟横断面随着弯曲系数的增大而逐渐具有不对称形态。汇水面积主要包括沟头汇水面积与断面位置汇水面积,沟头汇水面积对细沟横断面不对称形态的影响极小,可以忽略不计,而断面位置汇水面积对细沟横断面形态的影响很大,建立断面位置两侧汇水面积比与不对称率的关系,结果表现为,沟宽不对称率、面积不对称率、侵蚀线不对称率与侵蚀面不对称率偏离准对称区间的最小值均出现于汇水面积比为(1.0,1.5],数值分别为0.4094、0.7288、0.5317、0.5994,当汇水面积比小于或者大于该区间时,偏离值均变大,这表明断面位置汇水面积比越接近于1,即断面两侧汇水面积越接近,横断面通常具有准对称形态,而汇水面积差异大,则横断面具有不对称形态。细沟转弯角度增大,横断面不对称组数所占比例逐渐增大,不对称率偏离准对称区间的数值增大,其横断面随转弯角度增大而变得越具有不对称性。(3)细沟形态的发育过程受多种地形因素的影响,横断面形态通常具有不对称特征。坡面坡度大,其细沟平直且短,细沟剖面形态呈现“V型”,细沟横断面具有准对称特征。此外,断面位置两侧坡度差异越大,不对称性更为明显。直线型坡面平整,该坡面上的细沟受坡面物质与细沟水流等外力作用的影响均一,更趋于准对称形态;凸形坡面与凹形坡面受外力作用影响不均,更利于汇水汇沙,坡面泥沙易在沟底堆积,凹形坡面更甚,这两种坡面下发育的细沟横断面都具有不对称形态。弯曲系数是刻画细沟形态的重要参数,细沟弯曲系数大,沟底水流受惯性作用主要冲刷凹岸,沟壁两侧侵蚀不均,细沟横断面具有不对称性。汇水面积主要包括沟头汇水面积与断面位置两侧汇水面积,断面位置两侧汇水面积差异对细沟横断面不对称性的差异最为明显,表现为两侧汇水面积不均,面积大的一侧汇水汇沙多,沟底泥沙堆积多,沟壁较缓,汇水面积较小的一侧则相反,这种差异造成该断面具有不对称形态。其他的地形因素如边坡、坡向、坡差等都是影响细沟横断面不对称形态发育的重要因素。