模拟降雨下坡面微地形量化及其与产流产沙的关系-IngentaConnect.PDF

第 31 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.24 2015 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2015 127 模拟降雨下坡面微地形量化及其与产流产沙的关系 1 1,2※ 1 1 1 1 唐 辉 ，李占斌 ，李 鹏 ，汤珊珊 ，任宗萍 ，张 军 （1. 西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室，西安 710048 ； 2. 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌 712100 ） 摘 要：为揭示坡面微地形对土壤侵蚀过程的响应，该文通过人工模拟降雨试验，结合三维激光扫描仪技术，研究了不 同雨强连续降雨条件下黄土坡面微地形变化特征及其与产流产沙的响应关系。结果表明所选取的 5 个常规地形因子（微 坡度、地形起伏度、地表切割度、洼地蓄积量、地表粗糙度）对坡面侵蚀的响应表现出相似的趋势，即随着侵蚀的加剧， 地形因子数值逐渐增大；场降雨后，地表粗糙度的增幅最小，分别是 3%、8%、17%，对侵蚀的响应最弱，洼地蓄积量 的增幅最大，分别增大 11.82、18.86、83.33 倍，对侵蚀的响应最强；同一雨强下随着连续降雨的进行，产流率稳定，1 mm/min 雨强下输沙率基本稳定，1.5 与 2 mm/min 下输沙率不断减小；2 mm/min 雨强下输沙率和累积输沙量，远大于其他 2 个雨 强处理；地形因子之间有很强的相关性，但能从不同侧面反映地形的信息，而且都与产流率和累积产沙量之间有较好的 线性关系。研究可为进一步揭示黄土区坡面土壤侵蚀机理提供参考。 关键词：侵蚀；产流；产沙；地形因子 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.24.020 中图分类号：S157.1 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-24-0127-07 唐 辉，李占斌，李 鹏，汤珊珊，任宗萍，张 军. 模拟降雨下坡面微地形量化及其与产流产沙的关系[J]. 农业工程 学报，2015，31(24)：127－133. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.24.020 Tang Hui, Li Zhanbin, Li Peng, Tang Shanshan, Ren Zongping, Zhang Jun. Surface micro topography quantification and its relationship with runoff and sediment under simulated rainfall[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(24): 127 － 133. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.24.020 片蚀和细沟间的侵蚀过程，得出不同耕地管理措施对片 0 引 言 蚀和细沟间侵蚀的影响不同的结论；Gascuel-Odoux 等[12] 微地形条件是影响土壤侵蚀的重要因素之一[1-3] ，也 以微地形为指标