极端暴雨条件下黄土丘陵沟壑区土壤蓄水能力和入渗规律

• 作者: 孙文义 宋小燕 杨晓楠 王承书 穆兴民 赵广举 高鹏
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 黄土丘陵沟壑区 "7·26"极端暴雨 入渗过程 产汇流机制
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 296-306
• 页数: 11页
• 分类号: S152.7
• 字数: 9146字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201902190602

摘要

黄土高原退耕还林还草工程实施后,下垫面环境条件的变化可能对流域水文过程、水文通量、水量平衡以及生态系统产生十分重要的影响.研究极端暴雨条件下剖面土壤蓄水能力和入渗规律,对于阐明流域产汇流过程和影响机制具有重要的科学价值.采用土壤墒情仪对陕北"7·26"特大暴雨事件下黄土丘陵沟壑区草地剖面土壤水分进行了实时动态监测,分析了极端暴雨条件下剖面土壤水分的动态变化和蓄水过程,利用Horton入渗模型模拟了剖面土壤水分湿润锋的运动过程,揭示了极端暴雨条件下剖面土壤水分的入渗规律.结果表明:(1)极端暴雨条件下,黄土丘陵沟壑区坡面草地不同深度层次土壤水分与降雨过程的响应不同,具有层次性和明显的滞后效应,其中,0～140 cm是影响该地区土壤水文过程的关键层次;(2)土壤水分再分配结束时,湿润锋最深深度达140 cm,土壤蓄水量达225.99 mm,较降雨前95.37 mm增加了1.37倍;(3)极端暴雨过程中湿润锋的运动随时间呈对数递减关系,其稳渗速率随容重增加而减小,呈指数函数递减;(4)极端降雨过程中该地区坡面草地的产流机制仍以超渗产流为主,对于揭示流域的产汇流机制和完善水文预报模型具有重要的科学意义.