花岗岩风化土不同土层抗蚀性差异分析

土壤的抗蚀性即土壤抵抗外力对其破坏和搬运的能力,土壤抗蚀性越强,受到的侵蚀破坏就越少。本文通过对通城崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层进行多次人工模拟降雨试验,在一定雨强、坡度的条件下,收集径流、泥沙来研究崩岗区花岗岩发育的不同土层的抗蚀性。结果表明:崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层的抗蚀性有显著差异,各土层的入渗率呈现稳定差异,淀积层的稳定入渗率是淋溶层的1.25倍,母质层的2.27倍;且输沙率差异明显,母质层的平均输沙率是淀积层的1.79倍,淋溶层的3.11倍。结合3层土理化性质和土壤粒径分析可知,母质层的抗蚀性最弱,淀积层次之,淋溶层最强,其中决定3层土抗蚀性大小的主要因素是土层中小颗粒含量和颗粒间的粘结能力。     

基于三维激光扫描技术的花岗岩风化土体侵蚀表面特征研究

选择湖北通城花岗岩发育较典型、质地差异较大的粘壤土和砂质土为研究对象,设计室内试验小区,进行3场人工模拟降雨,利用三维激光扫描技术对土壤表面侵蚀形态的微观变化及过程进行高精度、实时监测,从形态学上探讨了土壤侵蚀过程及分布特征。结果表明:(1)三维激光扫描仪及其配套的软件能准确地测量降雨前后2个坡面的土表微域DEM。结合ArcGIS软件对DEM进一步分析,计算了降雨后土壤侵蚀体积与土壤流失量,且3场人工降雨试验测得的试验误差均低于5%。经过精度验证表明,三维激光扫描仪可应用于坡面产流产沙研究,且测算精度较高;(2)将DEM导入到ArcGIS中进行分析处理,获取了坡面侵蚀后的微地形坡度变化,分析得出高级别的坡度主要分布在坡底,说明坡底以上土体表面遭受侵蚀的面积较少,在坡底部易形成冲沟;一次降雨后粘壤土和砂质土的1,2级的栅格比例分别减少了19.26%和12.39%,说明砂质土在降雨时土壤的侵蚀速度更快。后2场降雨中侵蚀速度趋于稳定;(3)获取了坡面侵蚀后的微地形粗糙度变化,分析得出在第1场降雨中土壤含水率较小时,粘壤土粗糙度的增幅为14.29%,砂质土则为11.32%,粘壤土的增幅高于砂质土;在第2,3场降雨中土壤含水率达到饱和时,砂质土粗糙度的降幅分别为3.39%,4.24%,粘壤土则分别为3.33%,4.17%,砂质土粗糙度的下降速度较大,侵蚀速度大于粘壤土。试验定量研究了土壤侵蚀形态的微观变化,可以为花岗岩区域土壤侵蚀监测提供技术支撑。