不同降雨强度下黄土区冻土坡面产流产沙过程及水沙关系

• 作者: 张洋 张辉 李占斌 李鹏 柯浩成 肖列 陈怡婷
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤 侵蚀 径流 黄土区 冻土坡面 模拟降雨 产流产沙
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 136-142
• 页数: 7页
• 分类号: S157.1
• 字数: 7729字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.11.017

摘要

为了明确降雨对冻土坡面侵蚀的作用机理,探讨冻土和未冻土在不同水力条件下侵蚀之间的差异.通过室内模拟降雨试验,采用3种降雨强度(0.6,0.9,1.2 mm/min)对比定量研究冻土坡面和未冻土坡面产流产沙过程及水沙关系.结果表明:在0.9、1.2 mm/min雨强下,冻土坡面的产流时间相对对照坡面提前了18.7,6.4 min.冻土坡面径流量、侵蚀量均远大于对照坡面,在0.9,1.2 mm/min雨强下径流量分别是对照坡面的1.16,1.19倍,侵蚀量分别是对照坡面的10.40,6.40倍.随着降雨进行,坡面产生不同程度的细沟,其中,冻土坡面相比对照坡面细沟出现时间分别缩短了18 min,22 min,且冻土坡面细沟侵蚀量占总侵蚀量的79%~92%,此比例大于同雨强下的对照坡面.两种坡面的累计径流量与累计产沙量之间满足y=kx+b的线性关系,在细沟间侵蚀阶段,冻土坡面的k值是对照坡面的8.48~9.02倍,而在细沟侵蚀阶段,则为对照的3.68~7.50倍.研究结果表明细沟侵蚀是冻土坡面土壤侵蚀率增大的主要原因,而冻结层的阻水作用是导致坡面上细沟出现时间提前的最重要因素.该研究可以为完善土壤侵蚀机理研究提供一定的参考价值.