川中紫色土丘陵區(qū)侵蝕性降雨及侵蝕特征研究.pdf

1、降雨侵蝕是降雨和土壤相互作用的結(jié)果，降雨是侵蝕的動力，土壤是被侵蝕的對象。在川中紫色土地區(qū)，降雨是最主要的土壤侵蝕動力。降雨侵蝕力就反映了降雨的這種作用，它是指降雨引起土壤侵蝕的潛在能力，是降雨特性的函數(shù)。紫色土丘陵區(qū)由于生態(tài)環(huán)境脆弱，墾殖率高，坡耕地多等特點，水土流失較嚴重。對紫色土的侵蝕性降雨和侵蝕特征進行研究是了解和掌握土壤侵蝕規(guī)律的基礎(chǔ)，同時也為紫色土地區(qū)水土保持綜合治理提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。本文以研究區(qū)域降雨資料和5°、10

2、°、15°、20°和25°五種不同坡度的徑流觀測小區(qū)水土流失觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)研究了川中丘陵區(qū)降雨特征、降雨侵蝕力、坡耕地土壤侵蝕特征及侵蝕影響因子。研究結(jié)果表明：
　　 (1)川中遂寧水土保持試驗站多年平均降雨量為908.78mm，平均降雨日數(shù)為111.29日，全年有30％天數(shù)存在降雨。根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線分析，1％年份年降雨量為1389.70mm，年最大日降雨量為281.20mm；5％年降雨量為1231.63mm，年最大日降

3、雨量為204.45mm；50％年降雨量為897.17mm，年最大日降雨量為88.73mm；95％年降雨量為625.52mm，年最大日降雨量為49.37mm。全年6月、7月、8月是降雨最為集中的月份，分別占全年降雨量的18.23％、17.79％、17.34％，共計53.37％，12月及次年1月、2月降雨量約45.1mm，僅占全年4.96％。各類型降雨量中，中雨為263mm，小雨為258.74mm，共占全年降雨量的60％，暴雨、大暴雨、特大

4、暴雨降雨量為162.03mm，占全年降雨量的18％。各類型降雨次數(shù)中，小雨占年總降雨次數(shù)的79％，其次為中雨占15％。小雨事件各月份均有發(fā)生，中雨僅1月份沒有發(fā)生記錄，大雨主要發(fā)生在4～11月，暴雨發(fā)生在4～9月，大暴雨及特大暴雨主要發(fā)生在6月、8月。
　　 (2)研究區(qū)多年平均降雨侵蝕力值為4436.29MJ·mm/(hm2·h)，降雨侵蝕力標準差為2206.51，偏差系數(shù)Cv為0.50。根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線分析，1％年降雨侵蝕

5、力為12276.08 MJ·mm/(hm2·h)，5％年降雨侵蝕力為8822.83 MJ·mm/(hm2·h)，75％年降雨侵蝕力為2853.40 MJ·mm/(hm2·h)。降雨侵蝕力值年內(nèi)分布呈現(xiàn)單峰型，8月份降雨侵蝕力值達到最大，為1213.18MJ·mm/(hm2·h)，6、7、8三個月的降雨侵蝕力值占全年的73.63％。年降雨量及R值進行相關(guān)分析，得出相關(guān)系數(shù)r值為0.928，顯著性水平為極顯著。通過對月降雨侵蝕力與各類雨型月

6、降雨量進行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)降雨侵蝕力與大雨暴雨量相關(guān)程度最高，相關(guān)系數(shù)r為0.985，其次為與中雨～暴雨雨量相關(guān)系數(shù)為0.976。
　　 (3)通過對不同坡度在2001～2004年內(nèi)產(chǎn)生侵蝕的降雨次數(shù)進行頻數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，坡度對一定時段內(nèi)的降雨事件引起侵蝕與否具有極顯著的影響。根據(jù)侵蝕特征擬定了川中紫色土丘陵區(qū)5°、10°、15°、20°、25°坡耕地土壤侵蝕降雨量臨界值分別為48mm、37.6mm、33.2mm、32.4mm、24.2

7、mm；平均雨強臨界值分別為5.26mm/h、5.20 mm/h、4.86 mm/h、4.51mm/h、4.63mm/h。
　　 (4)對土壤侵蝕特征進行分析，發(fā)現(xiàn)年土壤侵蝕量與年降雨量之間的關(guān)系并不明顯。對各月份內(nèi)不同類型降雨雨量和月內(nèi)侵蝕量進行分析，5°小區(qū)觀測資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性逐漸增強，相關(guān)系數(shù)r分別為0.787、0.842、0.912；10°小區(qū)觀測資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性先增

8、強再減弱，相關(guān)系數(shù)r分別為0.706、0.776、0.773；15°小區(qū)觀測資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性也先增強再減弱，相關(guān)系數(shù)r分別為0.775、0.821、0.801；20°小區(qū)觀測資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性逐漸增強，相關(guān)系數(shù)r分別為0.779、0.791、0.853；25°小區(qū)觀測資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性先減弱再增強，相關(guān)系數(shù)r分別為0.757、0.754、0.825?？傮w而言

9、，大雨、暴雨與侵蝕量之間關(guān)系最為密切。
　　 (5)通過相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)坡度與年侵蝕量相關(guān)系數(shù)r為0.749，再根據(jù)各月份侵蝕量與坡度關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，4月、5月、6月、9月相關(guān)系數(shù)r均達到0.93以上，7月相關(guān)系數(shù)較低僅為0.242，8月相關(guān)系數(shù)為0.738。做各月份侵蝕量與R值散點圖發(fā)現(xiàn)，只有當月R值達到900MJ·mm/(hm2·h)以上是才產(chǎn)生較大侵蝕。通過相關(guān)分析得知，各坡度小區(qū)降雨侵蝕力與月侵蝕量均表現(xiàn)出較高相關(guān)程度，相關(guān)系