坡面匯流匯沙與淺溝侵蝕過程研究.pdf

1、　　揭示淺溝侵蝕過程將加深對(duì)陡坡地土壤侵蝕規(guī)律的認(rèn)識(shí)，也為侵蝕預(yù)報(bào)過程模型的建立提供重要的理論依據(jù)。本文根據(jù)淺溝發(fā)育初期的地形特征，通過在室內(nèi)人工建筑淺溝發(fā)育初期的雛形模型和設(shè)計(jì)由供沙土槽和試驗(yàn)土槽組成的雙土槽徑流小區(qū)系統(tǒng)裝置，模擬了淺溝發(fā)育過程，闡明了不同含沙水流條件下淺溝侵蝕過程和坡面匯流匯沙對(duì)淺溝侵蝕過程的影響機(jī)理，分析了淺溝發(fā)育過程與地面地形形態(tài)的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：　　1.揭示了淺溝雛形出現(xiàn)后的淺溝發(fā)育過程。闡明了在淺溝

2、發(fā)育初期、中期和后期三個(gè)發(fā)育階段，溝頭溯源侵蝕、溝壁擴(kuò)展和溝床下切侵蝕變化規(guī)律。在淺溝發(fā)育初期，溯源侵蝕和溝床下切侵蝕為主；在淺溝發(fā)育中期，淺溝溝槽下切侵蝕和溝壁崩塌擴(kuò)寬為主；在淺溝發(fā)育后期，以淺溝溝壁加寬為主，但加寬速度明顯小于淺溝發(fā)育的初期和中期?！　?.分析了淺溝發(fā)育不同階段淺溝侵蝕對(duì)坡面侵蝕產(chǎn)沙的貢獻(xiàn)。在淺溝發(fā)育初期、中期和后期，淺溝侵蝕量分別占總侵蝕量的59.2﹪、58.4﹪-59.7﹪和26.6﹪。3.定量刻畫了在不同含沙

3、水流條件下的淺溝侵蝕過程。淺溝集水區(qū)的坡面侵蝕過程以剝蝕一搬運(yùn)過程占主導(dǎo)地位。坡面匯水匯沙對(duì)淺溝侵蝕有重要影響，坡上方匯流挾帶的泥沙不但被全部搬運(yùn)，且上方匯水在坡下方淺溝引起了凈侵蝕產(chǎn)沙量。即在坡面匯流匯沙條件時(shí)，淺溝集水區(qū)侵蝕產(chǎn)沙過程為非平衡輸沙過程。坡上方來水在坡下方引起的凈侵蝕產(chǎn)沙量受坡上方匯水量及其含沙量、降雨強(qiáng)度、坡度、坡長(zhǎng)和淺溝發(fā)育過程的影響，上方匯水引起的凈侵蝕產(chǎn)沙量占坡面總產(chǎn)沙量變化范圍為4.7﹪-94.4﹪。同時(shí)，淺溝

4、侵蝕產(chǎn)沙過程與淺溝發(fā)育過程相對(duì)應(yīng)?！　?.分析了坡面匯水流量對(duì)淺溝侵蝕產(chǎn)沙的影響。坡面匯水引起坡下方的侵蝕產(chǎn)沙量隨降雨強(qiáng)度、坡度和坡長(zhǎng)的增加而增加，坡面匯水增加坡下方的侵蝕產(chǎn)沙量占總侵蝕產(chǎn)沙量的15﹪-70﹪，受降雨強(qiáng)度、坡度和坡長(zhǎng)的綜合影響。　　5.利用測(cè)針法量測(cè)了不同坡度和降雨強(qiáng)度下地表侵蝕形態(tài)，制作數(shù)字高程模型(DEM)，并分析了淺溝侵蝕過程對(duì)地面地形變化的影響。地面地形形態(tài)變化可以直觀反映不同降雨強(qiáng)度和坡度條件下土壤侵蝕的強(qiáng)