降雨对废弃尾矿坝坡面土壤侵蚀过程影响的模型试验研究

吴超君，陈 娜，郝 喆*，滕 达，王晓明

(1.辽宁大学环境学院，辽宁 沈阳 110036；2.辽宁有色勘察研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110013)

近年来，随着矿产资源的逐渐枯竭和政策性关停等原因，我国形成了大量责任主体灭失的废弃矿山和尾矿库。废弃尾矿库由于缺乏有效的监管措施与制度，地质灾害、水土流失、水土污染、生态破坏等问题极其严重。经过多年的堆积和风化水蚀，废弃尾矿库在外力的干扰下极易诱发大规模的水土流失危害。因此，开展废弃尾矿坝坡面侵蚀规律的研究，对于水土流失影响因素的敏感性评价具有重要的现实意义。

目前，国内外研究学者在水土流失领域进行了大量的研究工作。如：Lv等通过改变坡度，研究了再生基质对防治在役铁尾矿库水土流失的效果；倪含斌等在神东矿区内选取8个试验小区进行了土壤侵蚀模拟试验，研究了不同阶段弃土的抗侵蚀能力，并确定了影响土壤侵蚀的主要因子；康宏亮等针对黄土丘陵区砾石对堆积体坡面径流及侵蚀特征的影响研究发现，改变坡度及放水流量对产沙的影响呈指数函数形式增长，但对坡度的影响存在一个临界值的现象；康静雯等通过在室外模拟降雨研究了紫色土在大雨强条件下对坡度的响应特征，并建立了关于径流流速与侵蚀泥沙的回归模型；Martin Duque等通过对西班牙某矿区所有废弃尾矿坝的生态问题进行统计研究发现，废弃尾矿坝的矿床地貌不稳定是导致降雨引起废弃矿山水土流失的主要灾害问题；辜婧瑶等通过设计不同的坡度及降雨强度进行室内模拟降雨试验，结果发现除径流功率外其他水动力参数均与坡度和降雨强度成正相关关系；Wang等概述了降雨强度和坡度会影响土壤侵蚀的能力，此外，他认为如土壤性质、前期土壤含水量、土壤表面物理结皮和土壤表面粗糙度等其他因素也会影响土壤的抗侵蚀性；Wei等针对不同土地利用方式和降雨类型对黄土丘陵区的产流产沙过程进行了研究，结果发现降雨和下垫面相互作用使得水土流失过程变得复杂和不确定；王丽园等通过模拟不同降雨强度和坡度对水土流失的影响，结果发现坡度是影响水土流失的重要因素，也是多年来水土流失影响因素的研究重点；张会茹等研究发现，坡面产生水土流失的主要诱因是降雨，其会显著影响产流产沙量。

目前的水土流失研究多是针对自然形成的土壤基质。尾矿是矿石磨细和选别后排弃的固体废弃物，与自然土壤的理化性质差别很大，有学者针对尾矿土壤水土流失也开展了部分研究，但主要限于在役或闭库不久的尾矿库。事实上水土流失的过程较复杂，影响因素较多，根据国内外的研究结果来看，不同的研究对象发生水土流失现象，其主要影响因素不尽相同，且影响因素权重也相差很大，因此若想针对废弃尾矿库提出科学、有效的防治方案，必须从防治对象本质出发，即针对废弃尾矿坝自身的土壤特性进行研究。为此，本文通过建立室内水土流失模型试验装置，采用室内模拟降雨对不同降雨强度、坡度的废弃尾矿坝坡面土壤产流产沙过程、水沙关系和产沙率与水动力参数之间的相关性开展模型试验研究，以期为废弃尾矿坝坡面土壤水土流失影响因素的敏感性评价提供参考依据。

1 室内水土流失模型试验

1.1 人工模拟降雨模型及试验设计

1.1.1 人工模拟降雨模型

人工模拟降雨试验装置主体长、宽、高为7.5 m×1.2 m×1.5 m，其顶部设置降雨架，降雨架通过在PVC管体上向下均匀打孔进行降雨，降雨高度为6 m，有效降雨高度为2 m，降雨雨滴粒径及降雨动能与天然降雨条件相近，降雨均匀度可达85%以上，可满足人工模拟降雨试验的要求；试验槽底部设置防渗，并在槽底设置排水管，槽末端设置V型集流槽用以收集试验样品；输水管道上设置控制阀和瞬时电子流量计用以调节降雨强度，允许误差为±10 mm/h。人工模拟降雨试验装置模型设计图及实物图如图1所示。

图1 人工模拟降雨试验装置模型图Fig.1 Diagram of simulated rainfall experiment model

1.1.2 取土地点及填土方案

本试验所用尾矿土壤取自辽宁省辽阳县寒岭镇某一废弃尾矿库，见图2。填土前，为了使试验槽底部土壤接近自然状态，故在试验槽底部均匀装入约10 cm厚的碎石，然后分层装填供试土壤，填筑一层压实一层，压实后再用齿耙耙松，继续填土至土槽高0.5 m处，填土完毕后需适当增加尾矿土壤与试验槽边壁接触处土壤的容重(即压实)，以减小边壁对坡面产流产沙过程的边际效应。将土壤容重控制在1.8～1.9 t/m之间。

图2 辽阳县寒岭镇某一废弃尾矿库Fig.2 Abandoned tailing reservoir in Hanling Town，Liaoyang County

1.1.3 试验条件设计

每次试验后用齿耙将前一次降雨造成的坡面痕迹耙至平整后，用尽可能小的降雨强度(以不破坏坡体表面为标准)进行预降雨，直至出现浑浊且成流的径流为止，立即停止降雨，静置一周后开始试验。试验前需对坡面土壤含水率进行测量，所得土壤含水率为10%±5%方可试验，其目的一是为使坡面耙后的松散土壤进行自然沉降即减小边坡表面处理的误差，二是保证每次试验时土壤的初始含水率保持在10%左右。

有学者研究表明，喀斯特典型坡耕地在坡度小于20°时，其坡面水土流失量与坡度呈线性递增的关系，在坡度大于20°时其坡面水土流失量与坡度呈幂函数递增的关系。现场尾矿坝的常见坡度为15°左右，且《尾矿设施设计规范》(GB 50863—2013)中要求尾矿坝最大坡度为30°左右。因此，本试验设计采取15°、30°两种坡度更加符合尾矿库的实际情况(通过填土实现)。为了保证试验条件一致，控制尾矿坝的坡长均为2 m，坡高均为0.5 m。

根据辽宁省大暴雨时间和空间分布特征可知，辽宁省的降雨强度在21～212 mm/h，降雨强度范围分布不均匀，故本次试验设置20 mm/h、60 mm/h、100 mm/h、220 mm/h 4种降雨强度。

1.2 试验过程与方法

影响坡面土壤产流的因素很多，比如下垫面状况、土壤容重、土壤前期含水率等，准确地测量尾矿坝坡面初始产流时间对分析坡面产流产沙过程具有重要的意义。因此，降雨前用透明苫布覆盖整体坡面后调节降雨强度，利用梅花桩布点法在坡面布设雨量筒用以率定雨强，误差不超过试验设计条件的±5%为止，待雨强稳定后，掀开透明苫布开始计时，观察坡面产流过程并记录产流时刻。试验过程中每隔3 min收集1 min的径流样，每次试验采集15个径流样品，待径流样品静置24 h后进行分离，将上清液倒出，留下泥沙，将其自然风干后称重并记录其质量。采用精度1 mm的钢尺测量坡面径流深。利用染色剂示踪法测定坡面径流流速，在坡面均匀设置3个标记，分别间隔0.5 m，水流通过标记时加入染色剂(KMnO)，记录到达下一个标记的准确时间，所得时间即为水流的平均表层流速。

1.3 试验数据分析与处理

试验指标包括产流率、产沙率、径流剪切力和径流功率，各指标计算公式详见表1。

表1 各试验指标的含义及其计算公式Table 1 Meaning and calculation formulas of experimental indexes

2 试验结果与分析

2.1 尾矿坝坡面土壤产流产沙特征分析

2.1.1 尾矿坝坡面土壤产流时间分析

不同降雨强度和坡度(15°、30°)下尾矿坝坡面土壤的产流时间曲线，见图3。

图3 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤的产流 时间曲线Fig.3 Runoff time curves of soil on the slopes at two slope gradients under different rainfall intensity

由图3可见：相同坡度下尾矿坝坡面土壤的产流时间随降雨强度的变化具有明显的规律性，即随着降雨强度的增加坡面土壤的产流时间缩短；坡度为15°和30°时降雨强度-产流时间曲线的特征不同，即坡度为15°时坡面土壤的产流时间随降雨强度的增加以幂函数形式变化，坡度为30°时坡面土壤的产流时间随降雨强度的增大以指数函数形式变化；坡度为15°时坡面土壤的产流时间较坡度为30°时更易受到降雨强度的影响，降雨强度为20 mm/h、60 mm/h坡面土壤的产流时间较为相近，相差约180 s，降雨强度为100 mm/h、220 mm/h的产流时间也较为相近，相差约70 s，但这两组降雨强度下坡面土壤的产流时间跨度较大，相差约370 s。其主要原因是在尾矿坡度较缓条件下，且降雨强度较小时，雨滴落在坡面时产生的沿坡面的分力较小，使雨滴向下流动的速度变得缓慢，提高了尾矿坝坡面土壤的入渗率，随着降雨强度的增加，增强了雨滴对坡面的击溅能力，也会提高尾矿坝坡面土壤的入渗率，进而缩短了坡面土壤的产流时间；当坡度为30°时，改变降雨强度对坡面土壤的产流时间有一定的影响，但相较于坡度为15°时坡面土壤的产流时间变化并不明显，说明坡长相同时随着坡度的增大，有效受雨面积减小，坡面的有效受雨量也同时减少，此原因与雨滴击溅在坡面时产生沿坡面的分力变大两种影响因素叠加，导致坡度为30°时坡面土壤的产流时间差异较小；在降雨强度为220 mm/h的极大雨强时，坡度对坡面土壤产流时间的影响不明显。

2.1.2 尾矿坝坡面土壤产流产沙过程分析

2.1.2.1 产流过程分析

不同降雨强度下两种坡度(15°、30°)尾矿坝坡面土壤产流率随降雨时长的变化曲线，见图4。

图4 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产流率 随降雨时长的变化曲线Fig.4 Variation curves of the runoff rate of the tailing dam slope soil with time under different rainfall intensities and slopes

由图4可见：当坡度为15°时，尾矿坝坡面土壤侵蚀过程主要受径流冲刷力控制，因此在降雨强度小、坡度小的情况下，坡面土壤径流流速和产流率较小，进而径流冲刷力较小，径流只能将松散的坡面表层土壤颗粒从坡顶向下推动，故坡面土壤产流曲线整体表现较为平缓[见图4(a)]；当坡度为30°时，尾矿坝坡面土壤侵蚀过程受到土壤颗粒重力和径流冲刷力的共同作用，故坡面土壤产流曲线变化较大[见图4(b)]。

此外，由图4还可以看出：坡面土壤产流曲线初始上升阶段，坡度为15°和30°时均是从第2时段序号开始产流率逐渐攀增，此阶段产流率增速较快，上升到峰值后进入到波动阶段；坡度为15°时在第8时段序号时开始进入波动阶段并在一段时间内都维持在这个范围内，直至降雨结束；坡度为30°时在第3时段序号时开始进入波动阶段并在一段时间内都维持在这个范围内直至降雨结束。其主要原因是由于影响坡面土壤产流率的主要因素是土壤含水率和土壤下渗能力，降雨初期，雨滴落在坡面使坡面表层土壤的含水率逐渐达到饱和，所以试验后期坡面土壤的产流率逐渐平稳至最大产流率左右。

2.1.2.2 产沙过程分析

不同降雨强度下两种坡度(15°、30°)尾矿坝坡面土壤产沙率随降雨时长的变化曲线，见图5。

图5 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产沙率 随降雨时长的变化曲线Fig.5 Variation curves of sediment yield rate of tailing dam slope soil with time under different rainfall intensities and slopes

2.2 尾矿坝坡面土壤侵蚀水沙关系分析

2.2.1 坡度为15°时尾矿坝坡面土壤的产沙率与产流率关系分析

不同降雨强度下坡度为15°时尾矿坝坡面土壤产沙率与产流率关系的回归分析曲线见图6，其拟合方程见表2。

图6 不同降雨强度下坡度为15°时尾矿坝坡面土壤 产沙率与产流率关系的回归分析曲线Fig.6 Regression analysis curves of relationship between sediment yield rate and runoff rate of the slope soil at 15° under different rainfall intensities

表2 不同降雨强度下坡度为15°时尾矿坝坡面土壤产沙率与产流率关系的回归分析拟合方程Table 2 Regression analysis fitting equations of relationship between sediment yield rate and runoff rate of the slope soil at 15° under different rainfall intensities

由图6可见：除降雨强度为220 mm/h外，其他降雨强度下尾矿坝坡面土壤的产沙率与产流率均呈现较好的线性关系，这是因为坡度为15°的尾矿坝坡面土壤侵蚀过程中水沙关系的趋势是由水少沙少向水多沙多转变，且其波动明显，说明在该坡度下，降雨强度对坡面土壤侵蚀水沙关系的影响较大;降雨强度为20 mm/h时尾矿坝坡面下的初期侵蚀现象主要是分离和搬运坡面表层的土壤颗粒，因此呈现水少沙少的侵蚀现象；当降雨强度增加到60 mm/h和100 mm/h时，表层土壤颗粒在初期阶段被侵蚀殆尽后逐渐产生侵蚀沟，产沙率逐渐增大，该降雨强度下坡面土壤侵蚀过程中水沙关系由水少沙少向水多沙多的趋势过渡，并且在这个变化阶段中可以看出降雨强度越大，坡面土壤产沙率对产流率的敏感度越高；与前3个降雨强度相比，在220 mm/h的降雨强度下，坡面土壤侵蚀过程中水沙关系的提升幅度非常突出。分析原因认为：在水少沙少的侵蚀阶段，随着坡面土壤产流率的增加，产沙率的增速先减小后增大，但在水多沙多的侵蚀阶段，产沙率的增速随着降雨强度的增大呈逐渐增加的趋势，这与径流分离表层土壤颗粒能力和坡面供沙能力的共同作用有关；随着降雨强度的增大径流的侵蚀能力增强，但是坡面实际提供其所能分离和搬运土壤颗粒有限，因此产沙率增速会随着产流率的增大而减缓，但是当降雨强度增加到220 mm/h时，径流冲刷和挟沙能力增强，可搬运更大粒径的坡面土壤颗粒，因此产沙敏感性又相较于之前3种降雨强度下的产沙敏感性更强。

2.2.2 坡度为30°时尾矿坝坡面土壤的产沙率与产流率关系分析

不同降雨强度下坡度为30°时尾矿坝坡面土壤产沙率与产流率关系的回归分析曲线见图7，其拟合方程见表3。

图7 不同降雨强度下坡度为30°时尾矿坝坡面土壤 产沙率与产流率关系的回归分析曲线Fig.7 Regression analysis curves of relationship between sediment yield rate and runoff rate of the slope soil at 30° under different rainfall intensities

表3 不同降雨强度下坡度为30°时尾矿坝坡面土壤产沙率与产流率关系的回归分析拟合方程Table 3 Regression analysis fitting equations of relationship between sediment yield rate and runoff rate of the slope soil at 30° under different rainfall intensities

由图7可见，坡度为30°时，尾矿坝坡面土壤侵蚀过程在降雨强度为20 mm/h和60 mm/h条件下呈现一种水多沙少的水沙关系，侵蚀过程以降水冲刷表层松散土壤颗粒为主，呈现为水多沙少的侵蚀现象；在降雨强度为100 mm/h时的降雨初期随着表面松散土壤颗粒的侵蚀殆尽，且径流冲刷坡面逐渐开始产生侵蚀沟，产沙率逐渐提升，坡面土壤侵蚀过程中水沙关系由水多沙少向水多沙多转变；当降雨强度增加到220 mm/h时，坡面土壤侵蚀初期就能达到水多沙多的水沙关系。

2.3 尾矿坝坡面土壤侵蚀阶段产沙率与水动力参数相关性分析

径流剪切力用于描述径流作用过程的侵蚀过程，径流功率用于描述径流作用结果的侵蚀过程，因此选用这两个水动力参数来描述废弃尾矿坝坡面土壤的侵蚀阶段。

2.3.1 产沙率与径流剪切力的相关性分析

人人都知道“创业难，守业更难”，李志勇也不例外。随着野生菌的销量越来越可观，他也发现了很多问题，其中最显著的问题是，野生菌生长周期短，保鲜时间更短，可是用冰柜将新鲜野生菌冰冻起来，并不能解决问题，一经过冰冻的野生菌，解冻后会发生性状改变，一下锅就都软烂掉了。

不同降雨强度和坡度(15°、30°)下尾矿坝坡面土壤产沙率与径流剪切力关系的回归分析结果，见表4和图8。

表4 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产沙率与径流剪切力关系的回归分析拟合方程Table 4 Regression analysis fitting equations of relationship between sediment yield rate of the soil and the runoff shear force on the tailing dam slope under different rainfall intensities and slopes

图8 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产沙率与 径流剪切力关系的回归分析曲线Fig.8 Regression analysis curves of relationship between sediment yield rate of the soil and the runoff shear force on the tailings dam slope under different rainfall intensities and slopes

由表4和图8可以看出：

(1) 尾矿坝坡面土壤的产沙率与径流剪切力呈现较好的线性关系，其相关系数

R

在0.8以上(见表4)。

(2) 当坡度为15°时，不同降雨强度下初始侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为0.33 N/m、1.31 N/m、1.31 N/m、9.84 N/m，表明降雨强度确实可以提高起始侵蚀临界径流剪切力；到了细沟侵蚀阶段时，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为1.32 N/m、2.3 N/m、3.28 N/m、13.12 N/m，是初始侵蚀阶段的1.3～3.9倍左右;侵蚀沟发育成熟后，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为3.28 N/m、2.95 N/m、6.56 N/m、19.68 N/m，是细沟侵蚀阶段的1.2～2.5倍左右[见图8(a)]。

(3) 当坡度为30°时，不同降雨强度下初始侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为1.51 N/m、7.57 N/m、9.08 N/m、15.14 N/m，表明坡度为30°时不同降雨强度也可以提高起始侵蚀临界径流剪切力；到了细沟侵蚀阶段时，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为3.28 N/m、20.19 N/m、40.38 N/m、50.47 N/m，是初始侵蚀阶段的2.17～4.45倍左右；侵蚀沟发育成熟后，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流剪切力分别为5.04 N/m、30.28 N/m、85.8 N/m、95.89 N/m，是细沟侵蚀阶段的1.5～2.12倍左右[见图8(b)]。尾矿坝坡面经降雨冲刷后表面松散的土壤颗粒减少，土壤的抗冲性和抗水蚀性增强，径流搬运土壤颗粒的能力减弱，因此细沟侵蚀阶段较降雨初期更不易发生土壤侵蚀现象。

2.3.2 产沙率与径流功率的相关性分析

不同降雨强度和坡度(15°、30°)下尾矿坝坡面土壤产沙率与径流功率关系的回归分析结果，见表5和图9。

表5 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产沙率与径流功率关系的回归分析拟合方程Table 5 Regression analysis fitting equations of relationship between sediment yield rate of the soil and the runoff power of the slope on the tailing dam slope under different rainfall intensities and slopes

图9 不同降雨强度和坡度下尾矿坝坡面土壤产沙率与 径流功率关系的回归分析曲线Fig.9 Regression analysis cursve of relationship between sediment yield rate of the soil and the runoff power of the slope on the tailing dam slope under different rainfall intensities and slopes

由表5和图9可以看出：

(1) 尾矿坝坡面土壤的产沙率与径流功率呈现较好的线性关系，其相关系数

R

在0.7以上(见表5)。

(2) 当坡度为15°时，不同降雨强度下初始侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.006 6 W/m、0.065 6 W/m、0.078 7 W/m、0.984 2 W/m，表明随降雨强度的增大，侵蚀初期的临界径流功率增加；到了细沟侵蚀阶段时，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.031 5 W/m、0.160 7 W/m、0.311 7 W/m、2.624 4 W/m，是初始侵蚀阶段的2.44～4.77倍左右；侵蚀沟发育成熟后，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.114 8 W/m、0.280 4 W/m、0.852 9 W/m、5.905 W/m，是细沟侵蚀阶段的1.74～3.64倍左右[见图9(a)]。

(3) 当坡度为30°时，不同的降雨强度下初始侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.031 8 W/m、0.416 4 W/m、1.287 W/m、1.362 7 W/m，表明降雨强度确实可以提高起始侵蚀临界径流功率；到了细沟侵蚀阶段时，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.098 4 W/m、1.615 W/m、6.561 1 W/m、14.131 6 W/m，是初始侵蚀阶段的3.09～10.37倍左右；侵蚀沟发育成熟后，4种降雨强度下尾矿坝坡面土壤的径流功率分别为0.201 9 W/m、4.542 3 W/m、17.159 8 W/m、39.316 1 W/m，是细沟侵蚀阶段的2.05～2.81倍左右[见图9(b)]。

3 结 论

本文设计了可以实现控制降雨强度，模拟不同尾矿坝降雨强度及坡度，对不同修复条件下水土流失过程进行模拟、监测的室内水土流失模型试验装置，针对某现场废弃尾矿库土壤，开展了尾矿坝坡面土壤产流产沙特征、坡面土壤侵蚀的水沙关系、坡面土壤产沙率与水动力参数关系的系统研究,得到如下结论：

(1) 随着降雨强度的增大，尾矿坝坡面土壤的产流时间缩短；坡度为15°和坡度为30°坡面土壤的降雨强度-产流时间曲线的特征不同，即随降雨强度的增大，坡度为15°坡面土壤的产流时间以幂函数形式变化，坡度为30°坡面土壤的产流时间以指数函数形式变化；当降雨强度达到220 mm/h的极大雨强时，坡度对坡面土壤产流时间没有明显的影响。

(2) 降雨强度为20 mm/h、60 mm/h和100 mm/h时坡度为15°坡面土壤的产流率增幅大于坡度为30°；降雨强度为220 mm/h时坡度为30°坡面土壤的产流率增幅大于坡度为15°；降雨强度为20 mm/h和60 mm/h时坡度为15°坡面土壤的产沙率增幅大于坡度为30°，降雨强度为100 mm/h和220 mm/h时坡度为30°坡面土壤的产沙率增幅大于坡度为15°；但是在降雨强度为220 mm/h时坡面土壤产流率和产沙率都有激增的突变现象，表明从单因素分析产流率和产沙率时可知，在降雨强度为220 mm/h时受降雨强度与坡度的相互作用影响，降雨强度对坡面土壤侵蚀的产流率和产沙率的影响远大于坡度。

(3) 通过分析降雨过程中废弃尾矿坝坡面土壤侵蚀过程中的水沙关系，结果表明：坡度为15°的尾矿坝坡面土壤侵蚀过程中水沙关系趋势是由水少沙少向水多沙多转变，坡度为30°的尾矿坝坡面土壤侵蚀过程中水沙关系趋势是由水多沙少向水多沙多转变，且降雨强度为20 mm/h、60 mm/h和100 mm/h时不同坡度坡面土壤产沙率对坡面产流变化的敏感性表现为15°>30°，降雨强度为220 mm/h时不同坡度坡面土壤产沙率对坡面产流变化的敏感性表现为30°>15°。

(4) 坡度为15°的细沟侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流功率是初始侵蚀阶段的2.44～4.77倍左右；坡度为30°的细沟侵蚀阶段尾矿坝坡面土壤的径流功率是初始侵蚀阶段的3.09～10.37倍左右。在相同降雨强度下，不同坡度坡面土壤的挟沙能力及抗侵蚀能力表现为15°>30°，该现象在降雨强度为60～220 mm/h范围内尤为明显。结果表明：径流功率是优于径流剪切力的可用于描述尾矿坝坡面土壤侵蚀动力机制的水动力参数。