黄土坡面细沟侵蚀及水动力学参数的时空变化特征

• 作者: 吴红艳 徐锡蒙 覃超 边锋 郑粉莉
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 细沟侵蚀 三维激光扫描技术 时空变化 临界水动力学参数 黄土坡面
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 146-154,207
• 分类号: S157
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.08.019

摘要

坡面细沟侵蚀速率和水动力学参数在坡面细沟发育过程中存在明显的时空变化.基于间歇性人工模拟降雨和三维激光扫描技术提取的高精度DEM,分析了黄土坡面细沟发育不同主导过程中细沟侵蚀和水动力学参数的时空分布规律.结果表明,细沟侵蚀速率和总侵蚀速率的最大值出现在以细沟沟底下切侵蚀为主的细沟发育活跃期,最小值出现在以沟头溯源侵蚀为主的细沟发育初期.细沟侵蚀速率与总侵蚀速率随降雨历时的变化皆呈先上升后趋于稳定,并在一定范围内波动的变化趋势,且总侵蚀速率早于细沟侵蚀速率达到稳定.细沟侵蚀量随单位斜坡长呈先上升后下降的抛物线形式分布,细沟侵蚀速率的最大值出现在坡面中下部.90 mm/h降雨强度下径流剪切力、径流功率和单位径流功率分别是60 mm/h降雨强度下的1.3、1.1、1.4倍.细沟间水流和细沟流的水动力学参数随降雨历时的增加呈不同的变化趋势.两种降雨强度下,径流剪切力、径流功率和单位径流功率随单位坡长的分布均呈波动上升趋势.单宽细沟侵蚀量与水动力学参数之间呈线性正相关关系,细沟发育初期坡面侵蚀发生的临界径流剪切力、临界径流功率和临界单位径流功率最大.