随着我国开发建设项目的增加，在工程建设过程中所产生的弃土弃渣堆积体即工程堆积体逐年增多，由于工程堆积体是经人为扰动之后形成的，所以堆积体的坡面物质组成分散，土壤和有机质缺乏，且由于工程堆积体的形成过程，堆积体的坡度常为土体的自然休止角，这就导致了工程堆积体在降雨条件下及其容易形成严重的土壤流失，前期本课题组对工程堆积体的土壤侵蚀规律进行了大量的研究，获得了相应的结论，并且针对不同类型的工程堆积体研发获得了土壤侵蚀预测模型，为了进一步精确研究工程堆积体坡面的土壤侵蚀机制和机理，以及对模型进行修订和验证，本文以砂土、壤土和粘土为研究对象，利用自制的堆积平台，模拟野外工程堆积体的堆积形态，通过人工模拟降雨的方法研究了不同降雨条件下（1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min）不同土质的含砾石工程堆积体的土壤侵蚀规律和侵蚀动力学特征，分析了不同雨强对工程堆积体土壤侵蚀规律的影响，不同形态，不同砾石含量工程堆积体的侵蚀规律、侵蚀动力学参数特征和细沟发育特征，对上部无来水工程堆积体水土流失测算模型中的形态因子进行修订，并对水土流失测算模型进行了初步的验证。通过研究，得到以下结论：　　（1）对于坡面组成物质为壤土的散乱锥状工程堆积体而言：雨强的大小对径流率的变化有着显著的影响，雨强不同，径流率的变化趋势也有所差异；降雨条件下，坡面细沟宽度呈现出“增大—突变—稳定”的趋势；深度则呈现出波动增加的状态；细沟的长度变化和侵蚀速率之间呈显著的正相关关系；雨强不同，侵蚀速率随时间的变化趋势不同，产流初期（1～10 min），侵蚀速率随雨强的变化呈现出一条相对平滑的曲线；当产流时间≥10min时，侵蚀速率随雨强的增大呈现出指数增大的趋势；侵蚀总量和雨强之间存在着明显的指数关系。　　（2）对于土质为壤土的含砾石散乱锥状工程堆积体而言，工程堆积体坡面径流率和流速随雨强的增加而增大，且均随时间呈现出“快速增加—缓慢增加—趋于稳定”的变化趋势，降雨强度相同时，随砾石含量的增加而减小，坡面流型和流态表现为坡面径流处于层流、缓流的状态，雷诺数和弗劳德数随雨强的增加而增大，随砾石含量的增加而减小；不同降雨条件下，侵蚀速率随时间的延续分别呈现出对数型（雨强为1.0 mm/min）、二项式，幂函数（1.5 mm/min）和指数型（2.0 mm/min）的变化趋势，雨强和砾石含量对侵蚀速率均有显著性影响，径流剪切力、水流功率、单位水流功率、过水断面单位能与剥蚀率显著相关且呈幂函数的关系，其中水流功率与剥蚀率相关性最好，拟合优度最高，是描述侵蚀动力学机制的最优因子；侵蚀总量与降雨强度之间有着极显著的指数型正相关关系，与砾石含量呈极显著的负对数型相关关系；细沟出现的时间随雨强的增加而减小，随砾石含量的增加而增大，沟宽、沟深、沟长和细沟密度随着雨强的增大而增加，雨强相同时，随着砾石含量的增加，细沟逐渐变浅、变窄，细沟的宽深比增加，下切侵蚀逐渐减弱。　　（3）对于土质类型为粘土含砾石的不同形态的工程堆积体而言：径流率随时间呈现出“快速增加—缓慢增长—趋于稳定”的变化趋势；雨强较小（1.0mm/min）时，散乱锥状工程堆积体坡面径流率随着砾石含量的增加总体呈增大的变化趋势，二维平面堆置形态的堆积体各砾石含量之间的径流率相差较小，雨强较大（1.5mm/min）时，散乱锥状工程堆积体坡面径流率随砾石含量的增加呈现出减小的变化趋势，而当堆置形态为二维平面堆置时，砾石对径流率的影响存在“阈值”，径流率随着砾石含量的增加呈现出先增加后减小的变化趋势，侵蚀速率随时间分别呈现出先增加后逐渐趋于稳定（散乱锥状）和波动减小（二维平面）的变化趋势，砾石对侵蚀的影响存在“阈值”效应，砾石含量小于阈值时，侵蚀量随砾石含量的增加而增大，之后随之减小，对于散乱锥状堆积体而言该阈值为20%，二维平面堆积体则为30%；径流剪切力、水流功率和过水断面单位能均与剥蚀率显著相关，且三者均与剥蚀率呈现出线性相关的关系，其中水流功率与剥蚀率的相关关系最好，拟合优度最高。　　（4）对于土质类型为砂土含砾石的不同形态的工程堆积体而言：径流率随时间的延续呈现出逐渐增加后趋于稳定的变化趋势，且随雨强的增加而增大，堆积形态为散乱锥状堆置时，砾石含量≤20%时，径流率随砾石含量的增加而减小，之后随之增加，侵蚀速率在产流初期较小，之后呈突变式增加的趋势且其随砾石含量的增加而减小；堆积形态为二维平面堆置时，各砾石含量之间的径流率没有显著性差异，侵蚀速率呈现出“减小—稳定—增加—稳定”的变化趋势，在减小和第一次稳定阶段，各砾石含量之间的侵蚀速率差异较小，之后则表现为不含砾石的堆积体坡面侵蚀速率明显大于含砾石的堆积体；侵蚀总量随雨强的增加而增大，降雨强度相同时，随砾石含量的增加总体呈减小的变化趋势。　　（5）与传统坡面不同，堆积体有着特定的三维立体形态，为了表征形态对工程堆积体土壤侵蚀量的影响，在前期开发出来的上部无汇水冲刷工程堆积体土壤侵蚀预测模型中引入了形态因子参数，通过对粘土和砂土两种土质堆积体的土壤流失量对比研究，最终确定模型中形态因子为0.85。利用室内人工降雨数据验证模型发现，模型预测值与实际数据的误差较小，误差平均值为5.08%，且误差值总体呈现出正态分布的趋势；利用野外径流小区的数据进行预测结果表明模型预测的土壤侵蚀模数均位于强度、极强度和剧烈侵蚀的范围内，预测结果符合实际情况，因此模型预测精度较高，结果较好。