不同流量级组合下细沟侵蚀产沙机理研究

摘要：

不同降雨径流条件下,黄土高原地区坡耕地会产生土壤侵蚀,影响坡耕地品质和农业灌水均匀度.为探明不同流量类型条件下该地区细沟侵蚀产沙机理,采用室内放水冲刷试验,对4种流量类型(凹陷型(5.0-2.5-7.5 L/min)、峰值型(2.5-7.5-5.0 L/min)、均匀型(5.0-5.0-5.0 L/min)、增加型(2.5-5.0-7.5 L/min))与3个坡度(4°、8°、12°)组合工况下的细沟侵蚀产沙过程进行研究.结果表明:同一坡度下,土壤剥蚀率最大的流量类型为峰值型,均匀型流量类型冲刷下的剥蚀率次之(除坡度4°外);峰值型、凹陷型和增加型的土壤剥蚀率分别为均匀型的1.36倍、0.91倍和0.95倍;土壤剥蚀率与坡度显著相关(P<0.05),且随坡度的增大而增大;土壤剥蚀率与水流强度参数(剪切力、水流功率、有效水流功率)之间的关系均能很好地用幂函数描述(R2=0.37～0.94);土壤剥蚀率与消能率呈正相关(幂函数关系),且峰值型的土壤剥蚀率与消能率间的相关性最强,其次是增加型和均匀型,凹陷型最弱;细沟水流挟沙系数变化范围为20.84～83.57,平均值为52.21,相对应的不淤保证率为95％.各研究结果对阐明不同流量级组合冲刷下黄土高原地区黄绵土土质坡面侵蚀产沙机理具有重要意义,可望为该地区侵蚀预报模型的建立和防治侵蚀提供理论支持.

关键词：细沟侵蚀、流量类型、土壤剥蚀率、水流强度参数、消能率

分类号：S27;S157.1(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金52179079

在线出版日期：2022-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：71-78