坡面尺度不同雨型条件下地表径流产流过程分析

以晋西黄土区蔡家川流域刺槐林、油松林、荒草地为研究对象,对短时局地雷暴雨、锋面性雷暴雨和长历时锋面降雨3种降雨条件下不同地类地表径流产流过程进行分析。结果表明:在短时局地雷暴雨过程中,产流的关键条件是降雨强度需要达到一定水平。锋面性雷暴雨过程中,降雨强度和降雨量均对产流有影响,但是降雨量的作用比降雨强度大。而在长历时锋面降雨过程中,产流的关键条件是启动前降雨累积量需要达到一定水平。在不同雨型条件下,荒草地的径流量、径流深和径流系数均大于刺槐林地和油松林地,油松林地大于刺槐林地。在立地条件相同的情况下,造成不同地类地表径流差异的因素主要有林分结构、地表覆被物等。

基于不同雨型的地表径流与壤中流输特征研究

利用岫岩县大洋河上游大型土壤渗漏装置,对棕壤坡地裸露、干草敷盖、植草覆盖3种存在方式,在3年期间32场次天然降雨下的径流输出特征开展研究。结果表明:小雨雨型下裸露处理、干草敷盖和林草覆盖均未形成地表径流,而中雨雨型下壤中流与地表径流总量之比依次为12%、81%、58%,干草敷盖促进降雨入渗的性能最好;大雨及以上雨型下裸露形式以地表径流为主,其占比达到90%,而敷盖和覆盖处理以壤中流产流为主,在雨量较大的情况下能够增加地表入渗量;在开发低山丘陵区坡地时,为实现较好的保水保墒效果应采取植物栽种、辅以覆盖的措施。

一次洪水过程的泥石流物源体侵蚀机制试验

洪流是泥石流水动力条件的主要来源之一,洪流引起的沟道物源体形成的水力类-侵蚀型泥石流的形成机理较复杂,为研究一次洪水过程中,不同降雨类型对泥石流物源体的侵蚀-破坏过程的影响,利用自制大比例模型槽,通过降雨和洪水共同作用,以北京市南窖沟为研究对象,进行泥石流缩尺模型试验.通过对试验现象的观测和描述,实时记录了物源体表面在发生面蚀、坡脚掏蚀和切沟侵蚀过程中降雨量和洪水流量的变化.根据物源体不同位置的含水率仪及孔隙水压力计的测试结果,研究了泥石流物源体随降雨和洪水作用的侵蚀-破坏变化特征及机理.结果表明:一次洪水过程中,3种雨型作用下,物源体发生切沟侵蚀破坏的洪水流量均小于洪峰流量;前期降雨作用降低了物源体破坏的累计降雨量;直接暴雨作用下土体未饱和就已发生切沟破坏.试验结果为判断泥石流物源体发生破坏的降雨量和洪水量提供了借鉴,对泥石流启动过程中雨型的研究有重要意义.