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雨强和地表糙度对坡面微地形及侵蚀的影响

2019-01-21,,,

长江科学院院报 2019年1期

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(长江科学院 水土保持研究所, 武汉 430010)

1 研究背景

雨强和地表糙度是影响土壤侵蚀过程的重要因素[1-3]。雨强不仅直接影响降雨侵蚀力,还影响坡面的产流方式和径流水动力学特征[4];地表糙度对地表径流产流方式、特征、入渗过程及侵蚀产沙过程也有重要影响[5-6]。由于试验土壤类型、研究方法、测量手段等的不同,目前关于地表糙度对坡面侵蚀过程的影响研究结果还存在分歧。有学者认为地表糙度可增大坡面流填洼量及径流阻力,使径流流速变缓,径流剪切力降低,侵蚀作用减弱[7-14],而部分学者认为地表糙度对坡面侵蚀的影响存在不确定性[15],降雨初期粗糙坡面侵蚀量小于光滑坡面侵蚀量,但随着侵蚀过程的进一步发展,粗糙度对侵蚀量的影响几乎没有差别[16]。地表糙度作为坡面微地形因子之一,会伴随着侵蚀过程的发生而变化,其变化又反过来影响坡面径流的流向和流态[8, 15],进而影响侵蚀产沙过程[17]。已有的粗糙度与侵蚀关系的研究注重分析粗糙度对坡面侵蚀特征的影响[18-23],而未考虑雨强和粗糙度共同作用下坡面侵蚀产沙与地表微地形变化的关系。

本文通过不同雨强和地表糙度条件下的人工模拟降雨试验,结合近景摄影测量技术,获得高精度坡面微地形因子及其变化量,探讨不同雨强和地表糙度下坡面侵蚀产沙与微地形变化的关系,为揭示地表糙度对土壤侵蚀的影响机理和建立坡面土壤侵蚀模型提供依据。

表……

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