喀斯特地区坡耕地细沟侵蚀产流产沙过程及特征
发布时间：2021-10-05 05:39
为研究喀斯特地区坡耕地不同条件下产流产沙特征,通过野外细沟侵蚀模拟实验,分析径流侵蚀的发展机理及其影响因素,深入研究径流侵蚀过程的产沙特征,结果表明:在相同流量下,试验区表现为坡度越大初始含沙量越高,且地表含沙量随降雨时间的增加呈不同程度递减趋势,仅红枫湖含沙量随降雨时间呈"双波峰"状态;流量为5 L/min下,坡度增加到20°对径流含沙量有一定的抑制作用,10 L/min流量下,含沙量均随坡度增大呈不同增加趋势,且与坡度均显著正相关,相关系数分别为0.985、0.913、0.938、0.910;南明区试验点计算得到的细沟可蚀性参数最低,抗侵蚀能力最强。对于各试验点,含沙量总体随时间增加呈递减趋势,并与坡度存在显著正相关,且黏粒含量越高土壤抗蚀性越强。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(27)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
研究区域的位置和采样点的分布
如图2(g)、图2(h)所示,修文县实验点在试验前4 min径流含沙量随着降雨历时的延长迅速下降,在4 min以后波动减弱,逐渐稳定下来。流量为5 L/min的条件下,径流含沙量极差R为67.0～184.6 g/L,流量为10 L/min条件下,含沙量极差R为264.4～306.8 g/L,同时高径流量下土壤结皮迅速产生,导致土壤入渗下降。在两种不同流量条件下,各坡度下的径流初始含沙量均在25°达到最大值,表明坡度越大地表初始含沙量越高,这与严友进等[23]得出坡度越大,地下初始径流含沙量越小的结论相呼应,即坡度会影响喀斯特坡地径流泥沙在空间上的分配。2.2 含沙量随坡度变化特征
图3为各试验土壤在不同坡度下径流含沙量的动态变化趋势,总体来说,含沙量随坡度增加而增大。蒋荣[24]研究得出,临界坡度使坡面产流量随坡度的增加呈先增加后下降的趋势,由于坡地地表径流携沙能力极强,坡面径流含沙量通常也会随坡度的增加呈先上升后下降的趋势[25]。由图3(a)可知,在流量为5 L/min时,各试验区径流含沙量随坡度的增加呈现先增加后减小的过程,在20°左右达到最大值后,坡度增大对含沙量的增加有一定的抑制作用。由图3(b)可知,在降雨强度为10 L/min时,各试验点径流含沙量均随坡度增加呈不同趋势的增加,这是由于坡度增大,沿坡面向下的复合重力也增加,从而导致径流速度的提高,另一方面水流在重力的作用下冲刷力增大,因而导致土粒剥离量增加,含沙量也相应增加。相关性分析结果如表2所示,在流量为10 L/min时,径流含沙量与坡度均显著正相关,相关系数分别为0.985、0.913、0.938、0.910。表2 径流含沙量与坡度因子的相关性Table 2 Correlation between runoff sediment concentration and slope factor 含沙量 红枫湖 南明区 青岩 修文县 坡度 0. 985** 0. 913* 0. 938** 0. 910* 注:*表示在0.05水平上显著相关;**表示在0.01水平上显著相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GIS和RUSLE的星云湖流域土壤侵蚀空间分布特征[J]. 李益敏,段亚苹,朱军,李驭豪,谢亚亚. 科学技术与工程. 2018(18)
[2]北京山区径流侵蚀过程及WEPP模型适用性评价[J]. 李想,曾以禹,朱思雨,牛健植,李娇,杜晓晴. 水土保持学报. 2018(03)
[3]喀斯特坡地裸露心土层产流产沙模拟研究[J]. 严友进,戴全厚,伏文兵,靳丽,兰雪. 土壤学报. 2017(03)
[4]喀斯特典型坡耕地模拟降雨条件下的土壤侵蚀响应[J]. 袁应飞,戴全厚,李昌兰,彭旭东. 水土保持学报. 2016(03)
[5]喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征[J]. 彭旭东,戴全厚,杨智,赵龙山. 土壤学报. 2016(05)
[6]地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究[J]. 王恒松,熊康宁,张芳美. 水土保持通报. 2015(04)
[7]贵州省乌江流域土壤侵蚀模拟——基于GIS、RUSLE和ANN技术的研究[J]. 王尧,蔡运龙,潘懋. 中国地质. 2014(05)
[8]黄土坡面细沟发育过程中含沙量与水动力学参数的关系[J]. 王龙生,蔡强国,蔡崇法,孙莉英. 水土保持学报. 2013(05)
[9]贵州不同碳酸盐岩坡耕地土壤侵蚀特征研究[J]. 张旭贤,高华端,孙利军,潘平晓,蒲浪超. 中国水土保持. 2013(09)
[10]贵州喀斯特地区降雨与坡面土壤侵蚀关系研究[J]. 李瑞,李勇,刘云芳. 水土保持研究. 2012(03)
硕士论文
[1]地形因子对贵州喀斯特地区坡面土壤侵蚀的影响[D]. 蒋荣.南京大学 2013
本文编号：3419110
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(27)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
研究区域的位置和采样点的分布
如图2(g)、图2(h)所示,修文县实验点在试验前4 min径流含沙量随着降雨历时的延长迅速下降,在4 min以后波动减弱,逐渐稳定下来。流量为5 L/min的条件下,径流含沙量极差R为67.0～184.6 g/L,流量为10 L/min条件下,含沙量极差R为264.4～306.8 g/L,同时高径流量下土壤结皮迅速产生,导致土壤入渗下降。在两种不同流量条件下,各坡度下的径流初始含沙量均在25°达到最大值,表明坡度越大地表初始含沙量越高,这与严友进等[23]得出坡度越大,地下初始径流含沙量越小的结论相呼应,即坡度会影响喀斯特坡地径流泥沙在空间上的分配。2.2 含沙量随坡度变化特征
图3为各试验土壤在不同坡度下径流含沙量的动态变化趋势,总体来说,含沙量随坡度增加而增大。蒋荣[24]研究得出,临界坡度使坡面产流量随坡度的增加呈先增加后下降的趋势,由于坡地地表径流携沙能力极强,坡面径流含沙量通常也会随坡度的增加呈先上升后下降的趋势[25]。由图3(a)可知,在流量为5 L/min时,各试验区径流含沙量随坡度的增加呈现先增加后减小的过程,在20°左右达到最大值后,坡度增大对含沙量的增加有一定的抑制作用。由图3(b)可知,在降雨强度为10 L/min时,各试验点径流含沙量均随坡度增加呈不同趋势的增加,这是由于坡度增大,沿坡面向下的复合重力也增加,从而导致径流速度的提高,另一方面水流在重力的作用下冲刷力增大,因而导致土粒剥离量增加,含沙量也相应增加。相关性分析结果如表2所示,在流量为10 L/min时,径流含沙量与坡度均显著正相关,相关系数分别为0.985、0.913、0.938、0.910。表2 径流含沙量与坡度因子的相关性Table 2 Correlation between runoff sediment concentration and slope factor 含沙量 红枫湖 南明区 青岩 修文县 坡度 0. 985** 0. 913* 0. 938** 0. 910* 注:*表示在0.05水平上显著相关;**表示在0.01水平上显著相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GIS和RUSLE的星云湖流域土壤侵蚀空间分布特征[J]. 李益敏,段亚苹,朱军,李驭豪,谢亚亚. 科学技术与工程. 2018(18)
[2]北京山区径流侵蚀过程及WEPP模型适用性评价[J]. 李想,曾以禹,朱思雨,牛健植,李娇,杜晓晴. 水土保持学报. 2018(03)
[3]喀斯特坡地裸露心土层产流产沙模拟研究[J]. 严友进,戴全厚,伏文兵,靳丽,兰雪. 土壤学报. 2017(03)
[4]喀斯特典型坡耕地模拟降雨条件下的土壤侵蚀响应[J]. 袁应飞,戴全厚,李昌兰,彭旭东. 水土保持学报. 2016(03)
[5]喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征[J]. 彭旭东,戴全厚,杨智,赵龙山. 土壤学报. 2016(05)
[6]地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究[J]. 王恒松,熊康宁,张芳美. 水土保持通报. 2015(04)
[7]贵州省乌江流域土壤侵蚀模拟——基于GIS、RUSLE和ANN技术的研究[J]. 王尧,蔡运龙,潘懋. 中国地质. 2014(05)
[8]黄土坡面细沟发育过程中含沙量与水动力学参数的关系[J]. 王龙生,蔡强国,蔡崇法,孙莉英. 水土保持学报. 2013(05)
[9]贵州不同碳酸盐岩坡耕地土壤侵蚀特征研究[J]. 张旭贤,高华端,孙利军,潘平晓,蒲浪超. 中国水土保持. 2013(09)
[10]贵州喀斯特地区降雨与坡面土壤侵蚀关系研究[J]. 李瑞,李勇,刘云芳. 水土保持研究. 2012(03)
硕士论文
[1]地形因子对贵州喀斯特地区坡面土壤侵蚀的影响[D]. 蒋荣.南京大学 2013
本文编号：3419110
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