利用REE示蹤法研究坡面侵蝕沖刷過(guò)程.pdf

1、坡面土壤侵蝕過(guò)程和機(jī)理歷來(lái)是土壤侵蝕學(xué)界研究的重點(diǎn)，直接影響到土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型的建立和發(fā)展。由于問(wèn)題的復(fù)雜多變以及研究手段的相對(duì)局限性，對(duì)坡面土壤侵蝕過(guò)程尤其是侵蝕形態(tài)轉(zhuǎn)變等問(wèn)題的定量表達(dá)仍需進(jìn)一步研究。本文以黃土坡面土壤侵蝕形態(tài)演變規(guī)律為研究重點(diǎn)，采用室內(nèi)徑流沖刷與穩(wěn)定性REE元素示蹤相結(jié)合的方法，對(duì)不同流量，坡度條件下細(xì)溝間侵蝕產(chǎn)沙過(guò)程、細(xì)溝發(fā)生發(fā)育過(guò)程，進(jìn)行了深入研究坡面侵蝕過(guò)程。其成果如下： (1)侵蝕開(kāi)始后，坡面首先發(fā)

2、生的是面蝕，隨后坡面產(chǎn)生跌坎，跌坎逐漸發(fā)育演變成細(xì)溝，形成細(xì)溝后，產(chǎn)沙量開(kāi)始持續(xù)增加。產(chǎn)沙隨時(shí)間變化過(guò)程均呈波形前進(jìn)并存在1～2個(gè)峰值，試驗(yàn)的產(chǎn)沙過(guò)程是一個(gè)迅速上升-迅速下降-緩慢下降-緩慢上升的趨勢(shì)。 (2)不同坡度、流量下的產(chǎn)沙量進(jìn)行單因子方差分析表明，對(duì)總產(chǎn)沙量的影響為流量)坡度)溫度；對(duì)產(chǎn)沙量進(jìn)行雙因子方差分析表明，坡度、流量對(duì)總產(chǎn)沙量的影響都顯著，可以用坡度和流量的冪函數(shù)關(guān)系來(lái)模擬總產(chǎn)沙量。 (3)利用稀土元素

3、示蹤技術(shù)，對(duì)細(xì)溝發(fā)生侵蝕不同部位的相對(duì)產(chǎn)沙量、侵蝕發(fā)生發(fā)展過(guò)程和坡面徑流輸沙率隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：在放水沖刷條件下，細(xì)溝侵蝕發(fā)生的部位主要在坡上段2m以內(nèi)；侵蝕發(fā)生的過(guò)程基本為坡面上端50cm首先形成溝形，而后在其下部某處隨機(jī)出現(xiàn)跌坎并繼續(xù)發(fā)育直至細(xì)溝貫通，細(xì)溝溝底下切侵蝕劇烈。 (4)在坡面侵蝕過(guò)程中，泥沙量最主要的來(lái)源是上坡段表層10cm內(nèi)的區(qū)域，上坡段的侵蝕量占到總侵蝕量的95％以上，下坡段的侵蝕量都只占