嵌套砾石红壤坡面壤中流对降雨强度的响应

发布时间：2021-08-23 23:14

　　为研究嵌套砾石红壤坡面的壤中流动态过程及降雨产流分配,以红壤缓坡（10°）和陡坡（25°）坡面为研究对象,采用室内人工模拟降雨的方法研究不同降雨强度（60,90,120 mm/h）和不同砾石含量（0,10%,20%,30%）条件下壤中流的初始产流时间、产流速率和径流过程。结果表明:（1）不同含量砾石嵌套红壤坡面壤中流初始产流时间在雨强60 mm/h时接近15 min,在雨强90,120 mm/h时差别较大;雨强从60 mm/h增大到120 mm/h,不同含量砾石嵌套红壤坡面壤中流量和产流速率基本上表现为降低,其中25°嵌套20%和30%砾石坡面的壤中流产流速率均值分别下降86.7%和89.0%,雨强120 mm/h时壤中流峰值仅为60 mm/h条件下的10.7%和10.2%。（2）10°和25°各试验坡面,雨强60 mm/h时地表径流所占比例为8.0%～66.3%,雨强120 mm/h时地表径流所占比例为76.1%～93.5%,地表径流所占比例均随雨强的增大而提高32.8%～1 009.4%;雨强60 mm/h时壤中流所占比例为7.3%～30.0%,雨强120 mm/h时壤中流所占比例... 

【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

试验钢槽布设示意

由图2可知,10°和25°坡度条件下,不同含量砾石嵌套红壤坡面壤中流初始产流时间在雨强60 mm/h时接近15 min,在雨强90,120 mm/h时差别较大。其中,坡度10°、雨强90 mm/h时嵌套10%砾石坡面壤中流初始产流时间晚于其他坡面,而嵌套20%和嵌套30%砾石坡面壤中流初始产流时间较接近;坡度25°时,嵌套20%,30%砾石坡面壤中流初始产流时间均表现出90 mm/h>120 mm/h>60 mm/h。由图3可知,3种雨强和2个坡度下,不同含量砾石嵌套红壤坡面壤中流产流过程基本都呈单峰型,且趋势一致。在60 mm/h降雨条件下,坡度10°嵌套30%砾石坡面壤中流产流速率在降雨62 min内增长快速,之后又急速降低,104 min后壤中流出流逐渐稳定,其平均值分别是对照、嵌套10%、嵌套20%坡面的2.8,4.0,2.0倍。壤中流峰值表现为嵌套30%>嵌套20%>对照>嵌套10%,其中嵌套10%砾石坡面峰值仅为嵌套30.0%的21.6%。雨强60 mm/h、坡度25°时,对照与嵌套30%坡面壤中流产流速率在降雨28～31 min后达到峰值,之后呈波动和稳定降低。当雨强从60 mm/h增大到120 mm/h,不同含量砾石嵌套红壤坡面壤中流量和产流速率基本上表现为降低。其中嵌套20%和30%砾石25°坡面的壤中流产流速率受雨强的影响最大,雨强120 mm/h较60 mm/h条件下的壤中流产流速率均值分别下降了86.7%和89.0%;壤中流峰值仅为60 mm/h条件下的10.7%和10.2%。

径流分配是反映土壤水文过程的重要参数,由于砾石的存在土壤性质具有差异性,它对降雨过程及降雨强度的响应不同。由图4可知,雨强对坡面径流分配的影响非常明显,10°和25°各试验坡面,雨强60 mm/h时地表径流所占比例为8.0%～66.3%,雨强120 mm/h时地表径流所占比例为76.1%～93.5%,地表径流所占比例均随雨强的增大而提高32.8%～1 009.4%;雨强60 mm/h时壤中流所占比例为7.3%～30.0%,雨强120 mm/h时壤中流所占比例为1.1%～9.6%,壤中流所占比例随雨强增大而减小46.1%～93.9%。说明雨强较小有利于土壤坡面水分入渗,促进壤中流出流。另外,砾石的存在有利于壤中流的发育,因而随砾石含量的增加壤中流所占比例也相应增加,雨强60 mm/h时嵌套30%壤中流所占比例为3种含砾石试验坡面中最高,为30.0%(10°)和28.0%(25°)。雨强60 mm/h条件下坡度变化对径流分配影响较大,雨强的增大掩盖了坡度变化对各试验坡面径流分配的影响。2.3 降雨强度和砾石含量与壤中流过程参数的关系

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]紫色土碎石分布及其对坡面土壤侵蚀的影响[D]. 王小燕.华中农业大学 2012



本文编号：3358779