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黄土区陡坡侵蚀过程试验研究

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黄土区陡坡侵蚀过程试验研究

土壤与环境2002,114356359HTTP//WWWENVIRONMENTSOILGDCNSOILANDENVIRONMENTALSCIENCESEMAILSESSOILGDCN基金项目中国科学院知识创新重大项目(KZCX11004)作者简介郑良勇(1977-),男,硕士,从事坡面侵蚀水动力学等方面的研究。EMAILZZLLYYSW163COM收稿日期20020410黄土区陡坡侵蚀过程试验研究郑良勇,李占斌,李鹏中国科学院、教育部、西北农林科技大学水土保持与生态环境研究中心,陕西杨凌712100摘要通过室内放水冲刷试验,结果表明,陡坡单宽径流能耗与单宽径流产沙率之间存在以下线性关系DR18672(ΔE0751),说明土壤的可蚀性参数为18672G/J,发生坡面细沟侵蚀的临界径流能耗为0751J/MS。坡面单宽径流能耗随流量增大而增加,随坡度变化呈抛物线趋势,临界坡度出现在21和24之间。坡面上各段面单宽径流能耗均随流量的增大而增加,随着坡度逐渐增加,坡面上部段面能耗渐增,中部段面渐减,下部较稳定。坡面各段面侵蚀产沙也有类似特征。此研究对于深入了解黄土高原陡坡土壤侵蚀过程和机理具有重要意义。关键词径流能耗;陡坡;产沙率中图分类号S157文献标识码A文章编号1008181X(2002)04035604黄土高原坡陡沟深,水土流失严重,尤其近年来陡坡开荒严重,更加剧了坡耕地侵蚀。细沟侵蚀是坡面侵蚀的主要形式,其侵蚀量约占坡面总侵蚀量的701。因此研究陡坡细沟侵蚀对于防治坡耕地水土流失具有重要意义。细沟是在坡面径流差异性侵蚀条件下,在坡面上产生的一种小沟槽地形,其纵剖面与所在斜坡面一致,并能为当年犁耕所平复2。细沟侵蚀是降雨形成的坡面漫流在顺坡向下流动的过程中逐渐汇集成坡面股流并对坡面进行下切侵蚀,溯源侵蚀和侧蚀的过程。只有当坡面径流达到一定的水力临界后才可能发生细沟侵蚀,水力临界主要用径流量,佛汝德数,径流水流功率,径流剪切力等来描述。RAUWS和GOVERS研究发现,细沟侵蚀的临界条件可用有效剪切流速与土壤饱和粘滞力之间的线性关系表示,且试验结果表明,35CM/S的切应流速是细沟发生的水力学临界3。张科利则用佛汝德数FR≥1作为细沟发生的水动力临界。细沟水流对土壤的冲刷作用是几种作用的综合。ELLIOTANDLAFLEN把细沟水流的分散能力分为水流冲刷、沟头冲刷

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