滴淋作用下的水土流失试验研究

发布时间：2020-04-14 03:32

【摘要】：近年来,随着科学技术的高速发展,各种新技术得到应用的同时也带来了新问题,作为土地资源高效利用的光伏农业同样存在,板状分布的光伏阵列区因雨滴对土壤的击打作用与太阳能板边缘流下的珠帘状薄层水流对土壤的冲淋作用造成了不同的水土流失方式,但目前关于该问题研究甚少,对应的水土保持措施更是很少涉及,开展滴淋作用下的水土流失试验研究、探讨该种形式下土壤侵蚀和水土流失内在规律具有一定的理论意义和实践价值。论文以安徽区域的皖南红壤土、江淮之间粉质黏土和皖北粉土为研究对象,考虑不同水土流失影响因素,通过室内人工模拟降雨试验,研究不同类型土在滴淋作用下的产流、产沙规律及水动力学参数特征,阐明其水土流失量与各主要影响因素(雨强、坡度、植物覆盖度)之间的关系,揭示其侵蚀产沙机理。论文主要成果如下:1.本文通过对各试验条件下坡面微型态分析,总结出在雨强和坡度均较小条件下,引起坡面土体结构破坏外营力主要为滴淋作用中“滴”的作用,当雨强和坡度不断增大时“淋”的作用开始凸显,并逐渐在引起坡面土壤侵蚀成因中占据重要地位,雨强越大,“淋”的作用越大。2.在不同雨强、坡度、植物覆盖度的条件下,不同土质径流小区在滴淋作用下的径流率与径流产沙率随降雨历时均表现为先持续增加后趋于波动变化趋势,径流曲线波动变化程度则随雨强的增加和植物覆盖度的减少而增强。3.三种不同土质径流小区的径流产沙规律与雨强、坡度以及植物覆盖度的关系相似,但各项径流指标间存在一定差异。其中,坡面初产流时间表现为粉土小区最快、红壤土小区相对最慢,平均径流率红壤土小区最小、粉土小区最大,平均径产沙率粉质黏土小区最小、红壤土小区最大。4.植物覆盖度相同时,各小区平均径流率径及平均流输沙率随雨强和坡度的增大而增大;植物覆盖度不相同时,上述指标随植物覆盖度增大而减小,但随雨强增大,覆盖度影响下的平均径流率以及平均径流产沙率的差距逐渐缩小。试验雨强相同时,各小区平均径流率和平均径流产沙率随坡度增大而增大、随植物覆盖度增大而减小,植物覆盖度的增大时上述指标递减速率明显加大。5回归分析结果表明:径流剪切力、水流(径流)功率以及单位水流(径流)功率均可用关于雨强、坡度和植物覆盖度的复合一次线性函数进行表达,其中,单位水流(径流)功率与雨强、坡度和植物覆盖度的拟合度最为显著,径流剪切力与水流(径流)功率次之。根据回归拟合结果,雨强对径流剪切力和水流(径流)功率的影响要大于坡度,而坡度对单位水流(径流)功率的影响大于雨强。
【图文】：

狗牙根,试验槽

图 2.1 狗牙根Fig 3.1 Cynodon dactylon( L.) Pers2.3 试验槽及模拟降雨设备2.3.1 试验槽本次试验的试验槽为自行设计制作，槽体长宽高为 1.72 m×1 m×0.3 m。槽身主体采用木质结构，，且每个试验槽内空间被薄木板等分为形状、大小均相同的四个分区（子槽），每个分区按试验设计要求设置一种覆盖度的植被。试验槽内外面均采用刷漆及粘贴塑料保鲜膜的方式进行槽体的防渗处理，槽身外围采用规格2.5cm×2.5cm 的不锈钢管通过焊接的方式进行加固。通过在试验槽两端垫加不同高度的石块等材料来调节坡度。较低一端槽底设有两排排水孔。每个试验槽中填充同一种土壤，故本次试验共制作了三个上述规格的试验槽（图 2.3）。

试验槽

图 2.1 狗牙根Fig 3.1 Cynodon dactylon( L.) Pers2.3 试验槽及模拟降雨设备2.3.1 试验槽本次试验的试验槽为自行设计制作，槽体长宽高为 1.72 m×1 m×0.3 m。槽身主体采用木质结构，且每个试验槽内空间被薄木板等分为形状、大小均相同的四个分区（子槽），每个分区按试验设计要求设置一种覆盖度的植被。试验槽内外面均采用刷漆及粘贴塑料保鲜膜的方式进行槽体的防渗处理，槽身外围采用规格2.5cm×2.5cm 的不锈钢管通过焊接的方式进行加固。通过在试验槽两端垫加不同高度的石块等材料来调节坡度。较低一端槽底设有两排排水孔。每个试验槽中填充同一种土壤，故本次试验共制作了三个上述规格的试验槽（图 2.3）。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S157

【参考文献】