降雨過程中不同粗糙度土表微地貌特征演變與三維模型的建立.pdf

1、土表粗糙度作為反映土表微地貌形態(tài)和物理性狀的指標(biāo),在水土保持工作和土壤侵蝕研究中是一個(gè)重要因子。然而,關(guān)于土表粗糙度在侵蝕過程中詳細(xì)的定量信息極其有限。本文以3-5mm、2-3mm、小于2mm紫色土團(tuán)聚體為供試土樣制造不同粗糙度土表,從水力侵蝕過程中土表粗糙度及最大填洼量定量化特征演變角度出發(fā),通過室內(nèi)人工降雨模擬試驗(yàn),研究了不同坡度下三種不同粗糙土表上中下坡位糙度、最大填洼量時(shí)空變化特征,以期進(jìn)一步明確其在水蝕過程中的變化及其作用。研

2、究坡面土表微地貌對(duì)土壤侵蝕過程的影響及其在坡面侵蝕過程的變化對(duì)于建立基于過程的土壤侵蝕模型有重要意義,并通過改進(jìn)高斯模型和分形模型,建立適合不同粗糙度土表的描述模型,以期豐富土壤侵蝕過程和機(jī)理的定量化研究?jī)?nèi)容。
　　 1.通過評(píng)價(jià)隨機(jī)糙度計(jì)算法、微地形指數(shù)法、彎曲度指數(shù)法、平均上坡凹陷量法、平均絕對(duì)高差法在微域土表上的適用性,選擇土表粗糙度評(píng)價(jià)指標(biāo),用聚合洼地法和漫水法評(píng)價(jià)最大填洼量的測(cè)算方法,結(jié)果表明:平均絕對(duì)高差法是土表粗糙

3、度最佳評(píng)價(jià)指標(biāo)；采用聚合洼地法和漫水法計(jì)算得到的最大填洼量基本相等,這兩種算法在最大填洼量的計(jì)算上無顯著性差異。采樣精度越高越能捕捉微小的洼地,越能準(zhǔn)確反映最大填洼量。
　　 2.以激光微地貌掃描為手段,定量研究降雨過程中土表微地貌的演變過程,結(jié)果表明:四種坡度三種不同粗糙度土表上中下坡位微地貌特征時(shí)空變化規(guī)律表現(xiàn)出不一致性；坡度對(duì)平滑土表微地貌特征演變過程影響最大,中等粗糙土表次之,粗糙土表影響最??；隨著坡度的增加,三種不同粗

4、糙度土表上坡、中坡、下坡土表粗糙度及最大填洼量均呈增加趨勢(shì)；同一坡面不同坡位土表粗糙度及最大填洼量的下降幅度:中坡>下坡>上坡,或增加幅度:中坡<下坡<上坡。
　　 3.MNG法模擬的粗糙土表的MDS、LD-LS與實(shí)測(cè)土表基本相等,雖然高程頻率分布、偏度和半變異函數(shù)與實(shí)測(cè)土表存在差異,但是就微地貌的特征描述來說已經(jīng)到達(dá)了模擬的要求,因此,MNG法適用于粗糙土表的模擬。MRMD法模擬的中等粗糙和平滑土表的MDS、LD·LS與實(shí)測(cè)土