黃土坡面土壤養(yǎng)分隨地表徑流流失及動力模型.pdf

1、黃土高原地區(qū)侵蝕、養(yǎng)分流失現(xiàn)象嚴(yán)重。黃土坡面土壤養(yǎng)分隨地表徑流遷移是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，受到多種因素的影響，準(zhǔn)確的預(yù)測坡面養(yǎng)分流失量對流域管理、農(nóng)業(yè)耕作指導(dǎo)有重要的意義。本文通過室內(nèi)試驗、野外試驗、理論分析相結(jié)合的方法，研究降雨特性、土壤特性、地形條件、地表覆蓋、施加PAM、施肥方式、地表微地形條件等對坡面養(yǎng)分遷移特征的影響，并提出描述坡面水分、養(yǎng)分傳遞的數(shù)學(xué)模型及參數(shù)確定方法。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）坡面徑流量、產(chǎn)沙率

2、、養(yǎng)分徑流濃度伴隨雨強(qiáng)、雨滴動能、坡度、初始含水量、坡長的增加而增加，但是，當(dāng)坡度為30°時，徑流量減小；坡面徑流量、產(chǎn)沙率、養(yǎng)分徑流濃度隨碎石覆蓋度、PAM施加量的增加而減??；不同土壤質(zhì)地條件下徑流量、鉀離子徑流濃度大小依次為：楊凌塿土＞安塞黃綿土＞神木風(fēng)沙土；不同施肥方式下鉀離子徑流濃度大小依次為：表施方式＞混施方式＞深施方式；相同糙度條件下微地形表面為半圓形或梯形時，保土保肥效果較好；
　?。?）解析法求解運動波方程，描述兩

3、種供水方式下坡面水分運動過程。降雨條件下模型中的參數(shù)c與雨強(qiáng)呈冪函數(shù)關(guān)系變化；上方來水條件下建立了曼寧糙率與碎石覆蓋度與覆蓋面積之間的函數(shù)關(guān)系；數(shù)值法求解運動波方程驗證解析法獲取參數(shù)的準(zhǔn)確性，結(jié)果較好，說明提出的近似解析模型可以用于估算入滲參數(shù)和曼寧糙率以及坡面水動力特征參數(shù)；
　?。?）有效混合深度模型、等效混合深度模型均可用于預(yù)測坡面養(yǎng)分流失過程及流失量，不完全混合深度模型擬合效果比完全混合深度模型好，完全混合深度模型由于簡單

4、的參數(shù)，便于推廣使用；混合層深度與各影響因子的乘積呈線性關(guān)系變化；
　?。?）提出了降雨侵蝕作用下的養(yǎng)分傳遞模型及相關(guān)參數(shù)的確定方法，并建立了混合層深度與雨強(qiáng)、時間之間的函數(shù)關(guān)系，模型獲得的參數(shù)m只與養(yǎng)分類型有關(guān)，km可以表示為雨強(qiáng)、坡度、養(yǎng)分類型的函數(shù)。
　?。?）提出了水流沖刷條件下養(yǎng)分向地表徑流傳遞模型及相關(guān)參數(shù)的確定方法，建立了混合層深度與水深、時間函數(shù)關(guān)系，實測資料驗證模型結(jié)果顯示擬合的鉀離子徑流濃度、徑流流失量隨