黃土坡面土壤侵蝕—搬運過程試驗研究.pdf

1、本論文針對當前坡面侵蝕-搬運過程研究的薄弱環(huán)節(jié)以及坡面土壤侵蝕研究的熱點，采用模擬降雨、模擬匯流匯沙和徑流沖刷等研究方法，研究了不同侵蝕條件下的坡面土壤侵蝕-搬運過程。在坡長、匯水流量及其含沙濃度對坡面侵蝕-搬運過程的影響以及降雨和徑流對坡面侵蝕產(chǎn)沙的作用分析等方面取得了新的研究進展，加深了對土壤侵蝕過程及機理的認識，也為侵蝕預報模型的建立提供了重要理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下： 1.初步闡明了黃土坡面坡長對侵蝕-搬運過程的影響。

2、在坡度為15°和降雨強度為50和75 mm/h及8 m坡長內(nèi)，坡面徑流量隨坡長增加的幅度基本相同。在100 mm/h降雨強度下，當坡長小于5 m時，坡面徑流量隨坡長的增加幅度較小；而當坡長大于5 m時，坡面徑流量隨坡長增加的速率明顯增大。在8 m坡長內(nèi)，坡面侵蝕產(chǎn)沙量隨坡長的變化呈現(xiàn)波狀起伏的交替變化。隨坡長的增加，坡面侵蝕現(xiàn)象呈現(xiàn)以侵蝕—搬運過程為主與以侵蝕-沉積過程為主的交替現(xiàn)象。 2.研究了上方匯流對坡面侵蝕-搬運過程的影

3、響。在坡度為15°和降雨強度為50、75和100 mm/h時，坡面接受上方匯流后，坡面總侵蝕產(chǎn)沙量皆大于沒有上方匯流時的坡面侵蝕產(chǎn)沙量，即產(chǎn)生了凈侵蝕量。坡面侵蝕產(chǎn)沙量并不是簡單地與坡面上方匯流強度成正相關(guān)。在小匯水流量下，匯水流量對坡面侵蝕產(chǎn)沙的影響較?。寒斏戏絽R水流量增加到約為1.6 L/min后，坡面侵蝕產(chǎn)沙量隨匯水流量的增加明顯增大，且增加幅度隨匯水流量的增加而增大；但當匯水流量增加到約為3.2L/min后，坡面侵蝕產(chǎn)沙量隨匯水

4、流量增加的幅度明顯減小。接受上方匯流后，坡面侵蝕現(xiàn)象以侵蝕-搬運過程占主導地位。 3.探究了匯流含沙濃度對坡面侵蝕—搬運過程的影響。在坡度為15°和降雨強度為50mm/h及匯水流量為1.2和4.0L/min時，當坡面接受上方匯流后，坡面凈侵蝕量都隨匯流含沙濃度的增大而減小，而泥沙沉積量隨匯流含沙濃度的增加而增加；在降雨強度為75 tampa及匯水流量為5.4 L/min時，當匯流含沙濃度小于26.03 g/L，凈侵蝕量隨匯流含沙

5、濃度的增大而增大，但當匯流含沙濃度超過26.03 g/L時，凈侵蝕量隨匯流含沙濃度的增大而減小，當匯流含沙濃度超過78.16 g/L后，坡面出現(xiàn)沉積現(xiàn)象，且沉積量隨匯流含沙濃度的增加而增加；在降雨強度為100 mm/h及匯水流量為3.2 L/min時，凈侵蝕量隨匯流含沙濃度的增大而減小的趨勢；在降雨強度為100 mm/h及匯水流量為5.6 L/min時，凈侵蝕量隨著匯流含沙濃度的增加也呈現(xiàn)先增加后減小。在不同含沙濃度的匯流影響下，坡面侵

6、蝕現(xiàn)象或呈現(xiàn)以侵蝕-搬運過程為主或以侵蝕-沉積過程為主，取決于坡面匯流含沙濃度。 4.分析了降雨侵蝕與徑流侵蝕對坡面侵蝕產(chǎn)沙的貢獻。降雨不僅增加了坡面徑流量，而且也顯著增加坡面侵蝕量。在坡度為15°和降雨強度為50、75和100 mm/h時，降雨引起的侵蝕量分別占總侵蝕量的68％-96％、50％-84％和34％-94％。在小供水流量下，降雨對坡面侵蝕產(chǎn)沙量的貢獻明顯大于較大供水流量時。當徑流量相同時，降雨+供水試驗下的坡面侵蝕產(chǎn)