坡度对坡面细沟侵蚀的影响——基于三维激光扫描技术

采用室内人工模拟降雨试验,降雨用水为纯净水,试验坡度为10°、15°、20°、25°,降雨强度为1.5和2.0 mm/min,试验土槽分别为5和10 m,同时采用三维激光扫描仪对降雨前后坡面进行监测,分析不同坡度对细沟侵蚀的影响。结果表明:1)坡度对坡面产沙量影响显著,二者的关系可以采用二次项式拟合,坡面产沙量随着坡度的变陡先增加后减少;2)三维激光扫描技术能够准确地计算坡面细沟发育形态数据和细沟侵蚀量,不同坡度条件下细沟发育不同,细沟宽深比随着坡度的变陡而逐渐变小;3)细沟密度、细沟侵蚀量与坡度呈正相关关系,细沟发育程度随坡度的变陡而加剧。

玉米秸秆缓冲带防治黄土坡面细沟侵蚀的效果

采用室内人工模拟降雨试验,设计降雨强度100 mm/h,坡度20°,在2个玉米秸秆缓冲带布设坡位（斜坡长4.5-5.5 m和6.5-7.5 m）与2个降雨历时（单次降雨30 min和2次连续降雨30 min＋30 min）的试验处理组合,研究在黄土坡面不同坡位布设玉米缓冲带对防治细沟侵蚀的影响。结果表明：1）玉米秸秆缓冲带可减少坡面侵蚀量和细沟侵蚀量,其中,坡面侵蚀量减少7.3%-14.2%,细沟侵蚀量减少11.0%-30.6%,细沟侵蚀量对坡面侵蚀的贡献率减少3.4%-15.0%,径流含沙量降低5.5%-12.8%;2）单次降雨情况下在斜坡长4.5-5.5 m处布设玉米秸秆缓冲带防治侵蚀的效果最佳,坡面侵蚀量、细沟侵蚀量和径流含沙量分别减少14.2%、30.6%和11.6%,细沟平面密度和细沟平均深度分别减少12.9%和21.9%;3）2次连续降雨情况下在斜坡长6.5-7.5 m处布设玉米秸秆缓冲带防治侵蚀的效果较好,坡面侵蚀量、细沟侵蚀量和径流含沙量分别减少13.5%、25.0%和5.5%,细沟平面密度和细沟平均深度分别减少15.5%和16.3%。

黄土坡面侵蚀产沙沿程变化的模拟试验研究

坡面侵蚀产沙的沿程分布规律研究是认识土壤侵蚀规律、进行有效水土保持的理论基础。为了揭示坡面侵蚀产沙的沿程分布规律以及不同坡长下细沟的发育规律 ,我们进行了不同坡长 (2 5、5、7 5、10m)和不同雨强 (0 72、1 16、1 4、2 0、2 4mm min)的室内模拟降雨实验。结果表明 ,在实验条件下 ,黄土坡面侵蚀产沙从坡顶向下依次增大。但在不同雨强条件下变化趋势有所差异。当雨强小于 2mm min时 ,坡面侵蚀在 5～ 7 5m坡段急剧增加 ;雨强大于 2mm min时 ,发生急剧变化的坡段上移至 2 5～ 5m。上方来水是影响坡面侵蚀产沙的重要原因 ,短坡条件下 ,坡面侵蚀量与上方来水量成直线关系。细沟密度是描述细沟发育程度较好的指标 。

坡地侵蚀平面形态的研究

伴随着坡面上产流、产沙过程，坡面形态亦在经历一个迅速变化的过程。本文利用随机理论和分形几何学方法，对坡地侵蚀实验资料进行分析，以坡面细沟密度指标及沟系分维数对坡地侵蚀的平面形态进行了定量描述。为研究坡地侵蚀程度提供了一种新的判定方法。