天然降雨条件下裸坡、植被坡的产流产沙过程分析

[目的]分析天然降雨条件下,裸坡、植被坡的产沙产流特征。[方法]以10°、15°裸坡和植被坡为试验对象,分析了裸坡、植被坡在天然降雨条件下的产沙产流特征,以及裸坡与植被坡的降雨量与产沙量关系。[结果]裸坡与植被坡的产沙量、产流量都与降雨量、坡度、坡面植被有关。各坡面累积产沙量、产流量的大小关系均为15°裸坡〉10°裸坡〉15°植被坡〉10°植被坡。天然降雨情况下,各坡面产沙量与降雨量均呈幂函数关系。[结论]在相同坡度条件下,植被坡的产沙量、产流量都比裸坡要小,说明其具有较好的水土保持效应。     

翻耕和覆盖对坡耕地产流产沙的影响

为了研究减小坡耕地水土流失的方法,本试验在人工降雨条件下,研究坡度、土壤容重和秸秆覆盖3种因素对产流和产沙的影响。试验结果表明:3个因素中坡度对产沙量影响最大,15°坡以内,随着坡度增大,总产流量增大,总产沙量迅速增大。翻耕可以有效增加降雨入渗,但总产沙量随着容重的减小而增大。小于10°的坡耕地翻耕至容重1.2g·cm~(-3)时保水效果明显而产沙量增加不大。增加秸秆覆盖可以有效减小总产流量和总产沙量,且坡度越大减沙效果越明显。坡耕地尽量选择缓坡地;小于10°坡耕地翻耕至容重1.2g·cm~(-3)为宜,大于10°坡耕地免耕;在秸秆覆盖率不超过80%的前提下尽量增加秸秆覆盖。     

不同扰动带设置对坡耕地产流产沙的影响

为研究减小坡耕地水土流失的方法,试验在5°,10°和15°的径流小区内沿等高线设置扰动带(长条形翻耕扰动区域,投影宽度30 cm),研究其对坡耕地产流产沙的影响。通过改变扰动带的位置(小区上方或下方)、坡度(水平状或原坡状)和覆盖情况(有覆盖或无覆盖)对小区进行处理,并与CK(未设置扰动带的小区)进行比较。结果表明,设置扰动带可延迟产流时间,扰动带的位置变化对产流时间的影响最明显,其中,设置于小区下方水平有覆盖的扰动带延迟产流效果最好,产流时间延迟6.4～8.1 min;所有扰动带均有减流效果,设置于下方水平有覆盖的扰动带减流效果最好,与CK相比产流量减少42.81%～43.74%;扰动带的减沙效果与覆盖条件有关,有覆盖的扰动带具有明显的减沙效果,无覆盖的扰动带减沙效果不明显,甚至造成产沙量增加,其中,设置于下方水平有覆盖的扰动带减沙效果最好,与CK相比,产沙量减少32.47%～44.14%。     

上方汇水对黄土坡面侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响

【目的】定量评价坡面上方汇水对坡下方土壤侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响。【方法】利用由位于坡面上部的供水装置和位于坡面下部的试验土槽组成的试验系统,通过人工模拟降雨试验,分析不同降雨强度和坡度条件下,上方汇水对黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程及侵蚀产沙量的影响。【结果】当坡面接受上方汇水后,各侵蚀方式演变速度明显加快,侵蚀产沙量迅速增大,且坡面侵蚀产沙增加幅度随上方汇水流量的增加而增大;在坡度和降雨强度相同条件下,坡面侵蚀产沙量和上方汇水引起的坡下方的净侵蚀产沙量,均随坡面上方汇水流量的增加而显著增大;受降雨强度、坡度和坡面侵蚀发育不同阶段的影响,坡面汇水引起的净侵蚀产沙量占总侵蚀产沙量的15.36%~78.15%。不同降雨强度和坡度条件下,坡面侵蚀产沙量与上方汇水流量呈幂函数关系。【结论】坡面上方汇水强度对坡面侵蚀方式演变和产沙过程具有重要影响,若能有效控制坡面上方汇水,将可有效减少坡面侵蚀产沙量,抑制沟蚀的发生和发展。     

马铃薯对坡耕地水土流失的影响

作物作为坡耕地最重要的地被物,对坡面水土保持具有重要作用。采用人工模拟降雨方法,以马铃薯为研究对象,在5°,10°,15°这3种坡度下,对马铃薯全生育期(幼苗期、始花期、盛花期和成熟期)坡面的产流产沙进行研究。结果表明,在坡度一定时,随着马铃薯在全生育期冠层覆盖度的增加,坡面开始产流时间推迟,且二者之间有很好的线性关系。马铃薯不同生育期坡面产流率呈现出先急剧增大后缓慢增长,最后趋于稳定的趋势。在相同坡度下,与裸地相比,随着马铃薯在全生育期冠层覆盖度的不断增加,坡面产流率明显减小。马铃薯全生育期产沙过程的波动性均远低于裸地,裸地产沙起点值相对较高,产沙曲线波动也较大。与裸地相比,马铃薯不同生育期坡面产沙曲线具有较小的波动性,产沙起点值均小于裸地。坡面总产流量和产沙量随马铃薯冠层覆盖度的增大呈负指数减小,与裸地相比,5°,10°和15°坡度下,马铃薯在其全生育期分别可减少总产流量的35.43%,33.78%和32.35%;分别减少总产沙量的55.41%,54.14%和50.94%。因此,选择在坡度较缓的位置种植马铃薯对坡耕地蓄水拦沙的效果较好;但由于马铃薯幼苗期土壤抗侵蚀能力较弱,应注意此时的土壤侵蚀防控。     

坡度和降雨对西南土石山区坡耕地水土流失特征的影响

研究了天然降雨情况下西南土石山区坡度和降雨对坡耕地产流量和产沙量及其年内分配的影响。结果表明:随着坡度的增加,径流小区产流量、产沙量都明显增加。平均坡度为9.0°、14.4°的坡耕地的总产流量分别为平均坡度4.5°坡耕地的3.72倍、8.83倍,总产沙量分别为11.50倍、49.72倍。坡耕地年内水土流失主要集中在5~9月,产流量达到年内总产流量的85%以上,产沙量达到年内总产沙量的95%以上。坡耕地水土流失量与降雨量的变化基本一致,均主要集中在6~8月,由于受当地耕作习惯的影响,产流量主要集中在7、8月,而产沙量主要集中在6、7月。     

坡度对农业耕作措施水土保持作用的影响

农业耕作措施是水土保持措施之一,在坡耕地水土保持中起关键作用。本文对不同坡度条件下农业耕作措施水土保持作用进行了研究,通过对坡度与产流量、产沙量的关系分析表明,在耕作坡面,坡度会影响产流量,但是大坡度与小坡度之间差异不显著。相反,坡度对产沙量具有显著影响,在小坡度条件下,产沙量受坡度的影响较小。     

神府东胜煤田开发建设中扰动地面产流产沙试验研究

采用野外放水冲刷实验的方法,对扰动地面产流产沙规律进行了研究。结果表明:(1)平均产流时间和平均产流量均与坡度不相关,平均产流时间与放水流量呈幂函数关系,平均产流量与放水流量呈二次函数关系。(2)当放水流量为10 L.min-1时,产沙量与坡度呈线性关系,其它放水流量下,产沙量与坡度均呈对数关系;坡度为5°时,产沙量与放水流量呈幂函数关系,坡度为10°和18°时,呈线性关系,产沙量与径流量呈对数函数关系,放水流量是影响产沙量的主要因素。(3)产沙率随放水时间呈减小趋势,大约在前6 min内,产沙率呈增大趋势,达到一个峰值后迅速减小(6~15 min内)。     

麦糠基质草坪水土保持效果研究

室内人工降雨条件下,对麦糠基质草坪的产流、产沙规律进行了试验研究.结果表明:麦糠基质草坪盖度对坡面出流时间影响显著,随着麦糠基质草坪盖度的增加,坡面径流的出流时间延迟,在降雨强度为1.0mm/min,坡度5°条件下,草坪盖度由裸地增大至80%时,出流时间由4.42min变为12.88min;坡面产流量和产沙量随着麦糠草坪盖度的增大而减少,在坡度30°,降雨强度为0.5mm/min、1.0mm/min、1.5mm/min条件下,30%、55%、80%盖度的草坪的产流量与裸地相比,分别减少了30%、40%、70%以上,与裸地相比,产沙量减少均达到90%以上.研究表明,麦糠基质草坪可有效延迟产流时间,减流、减沙作用明显,具有良好的水土保持效果.     

纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类坡面径流产沙特性研究

 为了探索纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类的水土流失规律,采用坡面径流小区观测法,对坡面不同地类的产流与产沙特性进行了研究。结果表明：天然次生林和荒草地有较好的调节径流和减少土壤侵蚀的作用,坡耕地的产流量分别是二者的3.6倍和2.7倍,产沙量分别为二者的13.8倍和6.7倍;云杉人工幼林地的产流产沙量分别比坡耕地减少42.2%和81.2%。不同地类的坡面产沙量均随径流量的增加呈线性增加,且坡耕地显著相关。人工林不宜树种单一,乔灌草结合的空间配置方式是水土保持防护林营造的目标和方向。