多参数非线性降雨产流阈值模型试验研究

降雨产流阈值是受雨下垫面能够产流的最小降雨量值,是产流产沙规律研究的重要参数。采用室外人工模拟降雨试验,用传统直线回归法推求了4种下垫面条件下坡面降雨产流阈值,并综合考虑了其他因素对降雨产流阈值的影响,建立了一种多参数非线性降雨产流阈值模型。结果表明:传统直线回归法得到的4种不同调控措施下坡面的降雨产流阈值分别为:裸坡9.4mm、黑麦草23.6mm、苜蓿15.8mm和春小麦19.5mm。结合直线回归法并充分考虑降雨强度、植被覆盖度和前期土壤含水量3个因素对降雨产流阈值的影响,通过多元回归分析建立了一种多参数非线性降雨产流阈值模型,由该模型得到的4种不同调控措施下坡面的降雨产流阈值分别为:裸坡13.4mm、黑麦草23.7mm、苜蓿18.8mm和春小麦19.7mm。用实测数据对模型进行检验,计算值与实测值吻合程度较高,证实了该多参数非线性模型的适合性与可行性。

跨区域量化比较3种土壤类型坡面的拦蓄径流能力

[目的]基于定量化数值建立一个跨区域评价不同土壤类型和管理措施坡面拦蓄径流能力的指标体系,为水土流失防治工作提供科学指导。[方法]在新疆维吾尔自治区伊宁市北山坡的灰钙土、棕红土坡面和贵州赤水市大石河小流域的紫色土坡面各布设了4种管理措施的径流小区,基于2019—2021年4—9月的自然降雨量和径流量观测数据,用径流系数、径流曲线数(CN值)和降雨产流阈值数据量化比较了12个径流小区的减流能力。[结果]不同土壤拦蓄径流能力排序为:灰钙土<棕红土<紫色土,其CN值分别为90.05,89.53和77.36;其降雨产流阈值分别为3.44,3.50和14.96 mm。不同评价指标结果均显示,灰钙土和棕红土管理措施坡面的拦蓄径流能力顺序为:枯草覆盖>水平沟>增渗孔>对照;紫色土管理措施坡面减流能力的顺序为:园地>草地>耕地>对照。对于对照小区,当径流系数增加1%时,灰钙土、棕红土和紫色土的径流深分别增加了1.73,2.61和6.79 mm;当CN值增加1时,3种土壤坡面的径流深则将分别减少1.00,1.00和0.71 mm。[结论]跨区域评价不同土壤类型坡面的减流能力时,推荐用CN值和降雨产流阈值指标,不宜使用径流系数。