黄土高原地区鱼鳞坑坡面侵蚀演化过程及水力学特征

• 作者: 吴淑芳 孙立全 张永东 李宜坪 郭慧莉
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 鱼鳞坑坡面 间歇性降雨 侵蚀演化过程 水力学特性
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1125-1135
• 页数: 11页
• 分类号: S157.1
• 字数: 9171字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201702210617

摘要

为明确鱼鳞坑坡面抗侵蚀演化过程及其水流水力学特性,采用间歇性人工模拟降雨实验,对鱼鳞坑坡面水流水力学特性以及阻力规律进行了系统分析.结果表明:(1)鱼鳞坑坡面侵蚀演化过程表现为:雨滴溅蚀—片蚀—股流冲刷—跌坑—细沟侵蚀—下切侵蚀—溯源侵蚀—崩塌.(2)随着降雨历时的增加,由于鱼鳞坑的层层拦截与蓄满,其下方的坡面径流流速、水深均呈波动式增长趋势,坑内出现旋涡,坡面径流呈现断续股流.降雨累积历时为58 min左右,总降雨量达到87 mm时,鱼鳞坑侵蚀量急剧增加,拦蓄径流作用失效.(3)五场降雨过程中,上坡和中坡水流流态为层流,下坡由于鱼鳞坑蓄满后径流出现波动,水流流态由层流变为紊流且时而为缓流时而为急流.(4)鱼鳞坑坡面水流阻力来源于降雨阻力、颗粒阻力、形态阻力叠加,在整个降雨过程中阻力总和呈下降趋势;其中,受地形高低起伏、地表糙度的影响,形态阻力一直居于主导地位.