降雨強(qiáng)度、坡度對(duì)紅壤坡面水文過(guò)程的影響研究.pdf

1、湖南省坡地土壤水土流失及其引起的土壤退化、生產(chǎn)力下降等環(huán)境問(wèn)題已非常嚴(yán)重，因此有效防治土壤侵蝕和保持土壤蓄水已成為保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。本研究以湖南省長(zhǎng)沙市東郊（瀏陽(yáng)河大橋附近）第四紀(jì)粘土發(fā)育的紅壤為研究對(duì)象，采用室內(nèi)人工模擬降雨試驗(yàn)方法分別對(duì)不同坡度和降雨強(qiáng)度的坡面水文過(guò)程進(jìn)行分析，并設(shè)有壤中流存在和無(wú)壤中流存在兩種情況進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析可以看出:
　　 (1)降雨強(qiáng)度是產(chǎn)生坡面侵蝕和水量變化的直接動(dòng)力。試驗(yàn)坡

2、面開始產(chǎn)流所需時(shí)間隨降雨強(qiáng)度增大逐漸縮短;降雨強(qiáng)度越大則蓄水量越大，但蓄水比例越小;降雨強(qiáng)度變化下的雨滴濺蝕量、地表產(chǎn)沙強(qiáng)度與降雨強(qiáng)度均成正比。不同降雨強(qiáng)度的地表產(chǎn)流強(qiáng)度隨降雨時(shí)間呈明顯對(duì)數(shù)形式上升，但無(wú)壤中流情況下在55mm·h-1較小雨強(qiáng)表現(xiàn)不明顯，而有壤中流情況下，lOOmm·h-1與120mm·h-1大雨強(qiáng)時(shí)產(chǎn)流強(qiáng)度對(duì)數(shù)關(guān)系的相關(guān)性較差。
　　 (2)坡度是影響坡面侵蝕產(chǎn)沙和地表產(chǎn)流變化的主要地形要素。其中，試驗(yàn)坡面開始

3、產(chǎn)流時(shí)間隨坡度增大越來(lái)越晚;不同坡度的坡面產(chǎn)流強(qiáng)度隨降雨時(shí)間均呈對(duì)數(shù)形式逐漸上升，入滲強(qiáng)度以指數(shù)形式逐漸下降，相關(guān)性明顯;各坡度蓄水狀況相差不大，主要是由入滲條件決定的。地表產(chǎn)沙方面，無(wú)壤中流情況下的地表產(chǎn)沙量隨坡度變化先增大后減小，再增大再減小，基本呈“M”狀分布，說(shuō)明15°左右可能存在臨界坡度，各坡度產(chǎn)沙強(qiáng)度隨降雨時(shí)間逐漸增大但變化不大;有壤中流情況下雨滴濺蝕量隨坡度增大而增大，地表產(chǎn)沙量與坡度關(guān)系較復(fù)雜，5°～10°的產(chǎn)沙量較大且

4、隨坡度增大而增大，15°～20°的產(chǎn)沙量變小，但隨坡度變化的規(guī)律不變。
　　 (3)比較有壤中流和無(wú)壤中流情況，可以看出有壤中流情況下各坡度和降雨強(qiáng)度的坡面開始產(chǎn)流時(shí)間均較無(wú)壤中流情況晚;產(chǎn)流強(qiáng)度與入滲強(qiáng)度隨降雨時(shí)間變化規(guī)律與無(wú)壤中流情況一致，但相關(guān)系數(shù)不大且隨時(shí)間變化較大，即其函數(shù)系數(shù)a1均大于無(wú)壤中流;地表濺蝕量隨坡度和降雨強(qiáng)度增大而增大，地表產(chǎn)沙強(qiáng)度前后變化較無(wú)壤中流大，可能受地表產(chǎn)流直接影響。各坡度與降雨強(qiáng)度的蓄水量比無(wú)