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沟头受到暴雨引发的水力和重力侵蚀。然而，水力侵蚀和重力侵蚀如何影响植被覆盖的黄土沟头的形态演化尚不清楚。采用野外水流冲刷分离试验，模拟了黄土高原植被覆盖沟头在集中水流作用下的径流侵蚀过程。结果表明：沟头在集中水流作用下经历了早期单一的水力侵蚀和随后的水力和重力复合侵蚀，导致冲蚀孔和冲蚀池的形成、发育、收缩和改造；早期冲刷孔扩深速率与壁面流速呈极显著线性关系（P<0.01）；在射流水力参数中，突水池的累积宽度和稳定深度与进入突水池的射流动能的相关性最高（P<0.01）。重力侵蚀对冲刷孔最大宽度和深度的贡献分别为26 ~ 50%和0 ~ 26%，水力侵蚀对冲刷孔发育起主导作用。悬垂体崩塌可使滑塌池的深度和宽度分别减小56 ~ 87%和77 ~ 93%。沟头后退是冲刷孔发育、冲刷孔崩塌（冲刷孔扩大）、悬垂体崩塌（冲刷孔收缩）、冲刷孔再开发的循环过程。水力侵蚀与重力侵蚀相互促进，导致植被覆盖的沟头持续后退。![]()
Fig. 1. The diagram of the established gully head plot
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Fig. 2. The measured morphology indicators during the flow scouring experiment before (a) and after (b) the gully head overhanging mass collapse. DP and BP refer to the depth and width of the plunge pool, respectively; DS and BS refer to the depth and width of the scour hole, respectively. LGH and LGHW represent the retreat lengths of the gully head and headwall, respectively.
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Fig. 13. Cyclic process of the vegetation-covered gully head retreat driven by hydraulic and gravitational erosion under concentrated flow
通过野外模拟试验，研究了集中水流作用下水力侵蚀和重力侵蚀对植被覆盖沟头形态演化的影响。在水力和重力侵蚀作用下，形成和演化了沟头上的冲刷孔和沟头下的冲水池。其中，在沟头壁上流动冲刷主导冲刷孔发育，重力侵蚀（悬垂体崩塌和冲刷孔崩塌）对最大冲刷孔宽度和深度的贡献分别为26 ~ 50%和0 ~ 26%。由于射流的冲击，跳水池的宽度和深度增加，并随着时间的推移趋于稳定，但由于质量运动而急剧下降。悬垂体崩塌可使瞬时滑塌池深度和宽度分别减小56 ~ 87%和77 ~ 93%，并改变滑塌池发育过程。沟头退缩是冲刷孔加深和若干沟头悬垂体崩塌的多重过程的综合，而冲水池侵蚀对沟头退缩的作用非常有限。随着时间的推移，沟头后退长度不断增加，这主要是由于壁面水流冲刷等水力侵蚀造成的，而由于悬垂岩体崩塌，沟头后退长度以类似的阶梯函数增加。水力侵蚀与重力侵蚀相互促进，导致植被覆盖的沟头退缩。
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