生产建设项目在施工及生产过程中会产生大量工程堆积体,而堆积体的土壤侵蚀模数远高于自然坡面,极易产生严重的水土流失,为探索工程堆积体水土保持的有效措施,本研究利用宽5m,长20m的标准径流小区,通过野外模拟径流试验,在24°、28°、32°三种坡度下,采用35L/min、45 L/min、55L/min三种放水流量,研究了工程堆积体坡面应用植物篱措施后的侵蚀过程、减流减沙效益及其侵蚀动力机理,并分析了其控蚀能力的时序变化。得到了以下结论:(1)对照小区和植物篱小区的产流量、产沙量都随着小区坡度和放水流量的增加而增大,植物篱可以有效减少径流量和侵蚀量:①减流效益介于4%~40%之间,并随着小区坡度的增加而增大,但与径流流量不是简单的正相关关系,随着流量的增加先增大后减小。②减沙效益介于15%~45%之间,随着坡度和放水流量的增加而减小。(2)对照小区和植物篱小区的产流率、产沙率均随坡度和放水流量的增加而增大;随冲刷历时的推移,产流率在前期迅速增大而后趋于平稳,产沙率在前期快速上升,之后明显下降,在大流量(45、55L/min)下,冲刷末段超过了初始时段;植物篱小区的产流率小于对照小区,且植物篱小区的产流时刻比对照小区要滞后2~10min,冲刷后期二者的产沙率逐渐接近甚至前者超过后者。(3)对照小区和植物篱小区的细沟侵蚀量在区段1(0~6m)内所占比例最高(≥40%),随着坡度增加,坡面上部(0~10m)沟蚀量所占的比例呈现先增加后减小的趋势,随着流量的增加,坡面下部(10~20m)所占的比例随之增大,细沟向下发育的更加完善。植物篱对坡面下部防护作用较好,将细沟侵蚀限制在上部坡面,且对24°和32°坡面的沟蚀分布影响较大。(4)随着放水流量和坡度的增加,对照小区侵蚀泥沙中砂粒的含量逐渐增加,黏粒含量减少;相对于对照小区,植物篱可以减弱侵蚀过程中径流对砂粒的剥蚀和搬运;分形维数可以作为植物篱对侵蚀产沙中泥沙颗粒粒级分布的评价指标。(5)植物篱将坡面剥蚀率从3~10g·m-2·s-1降低到1.5~8g·m-2·s-1,剪切力从4~8N·m-2降低到2.5~6N·m-2,将临界剪切力和临界功率分别提高了0.25倍和5倍,植物篱通过降低坡面径流能量,削弱径流侵蚀动力,提高坡面的抗侵蚀能力,减小了水流对坡面的剥蚀程度。(6)植物篱的控蚀能力随着径流冲刷历时的延长存在临界值,二者之间可用二次函数进行较好拟合,累积减沙量的最大值出现在冲刷历时26min之后,且随坡度和流量的增加而提前;径流含沙量的时序变化是植物篱控蚀能力存在时间限制的直接原因;分析实际含沙量与径流挟沙能力变化可以发现植物篱与坡面径流输沙的源~汇关系,是控蚀能力存在临界值的深层原因。