降雨強度、坡度對紅壤坡面水文過程的影響研究.pdf

1、湖南省坡地土壤水土流失及其引起的土壤退化、生產(chǎn)力下降等環(huán)境問題已非常嚴重，因此有效防治土壤侵蝕和保持土壤蓄水已成為保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。本研究以湖南省長沙市東郊（瀏陽河大橋附近）第四紀粘土發(fā)育的紅壤為研究對象，采用室內(nèi)人工模擬降雨試驗方法分別對不同坡度和降雨強度的坡面水文過程進行分析，并設(shè)有壤中流存在和無壤中流存在兩種情況進行對比。通過試驗結(jié)果分析可以看出:
　　 (1)降雨強度是產(chǎn)生坡面侵蝕和水量變化的直接動力。試驗坡

2、面開始產(chǎn)流所需時間隨降雨強度增大逐漸縮短;降雨強度越大則蓄水量越大，但蓄水比例越小;降雨強度變化下的雨滴濺蝕量、地表產(chǎn)沙強度與降雨強度均成正比。不同降雨強度的地表產(chǎn)流強度隨降雨時間呈明顯對數(shù)形式上升，但無壤中流情況下在55mm·h-1較小雨強表現(xiàn)不明顯，而有壤中流情況下，lOOmm·h-1與120mm·h-1大雨強時產(chǎn)流強度對數(shù)關(guān)系的相關(guān)性較差。
　　 (2)坡度是影響坡面侵蝕產(chǎn)沙和地表產(chǎn)流變化的主要地形要素。其中，試驗坡面開始

3、產(chǎn)流時間隨坡度增大越來越晚;不同坡度的坡面產(chǎn)流強度隨降雨時間均呈對數(shù)形式逐漸上升，入滲強度以指數(shù)形式逐漸下降，相關(guān)性明顯;各坡度蓄水狀況相差不大，主要是由入滲條件決定的。地表產(chǎn)沙方面，無壤中流情況下的地表產(chǎn)沙量隨坡度變化先增大后減小，再增大再減小，基本呈“M”狀分布，說明15°左右可能存在臨界坡度，各坡度產(chǎn)沙強度隨降雨時間逐漸增大但變化不大;有壤中流情況下雨滴濺蝕量隨坡度增大而增大，地表產(chǎn)沙量與坡度關(guān)系較復(fù)雜，5°～10°的產(chǎn)沙量較大且

4、隨坡度增大而增大，15°～20°的產(chǎn)沙量變小，但隨坡度變化的規(guī)律不變。
　　 (3)比較有壤中流和無壤中流情況，可以看出有壤中流情況下各坡度和降雨強度的坡面開始產(chǎn)流時間均較無壤中流情況晚;產(chǎn)流強度與入滲強度隨降雨時間變化規(guī)律與無壤中流情況一致，但相關(guān)系數(shù)不大且隨時間變化較大，即其函數(shù)系數(shù)a1均大于無壤中流;地表濺蝕量隨坡度和降雨強度增大而增大，地表產(chǎn)沙強度前后變化較無壤中流大，可能受地表產(chǎn)流直接影響。各坡度與降雨強度的蓄水量比無