径流场建设及观测试验浅析.doc

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1、径流场建设及观测试验浅析侯超甘肃省水土保持科学研宄所摘要：甘肃省水土保持科学研宄所径流场是甘肃省水土保持科学研宄所科技示范园的重要组成部分。本文通过对径流小区产生径流泥沙量的监测，对观测数据进行分析对比，为有效配置水土保持措施提供数据保障。该径流场的建成及相关试验设备的配置，对该地区水土流失监测、侵蚀状况调查和防治具有重要意义。关键词：径流场;径流小区;水上流失监测;水上保持;作者简介：侯超（1976-）,男，陕西华县人，工程师，主要从事水土流失监测研宄。收稿日期：2017-11-08Received：2017-11-08在径流场的建

2、设中，可以根据试验观测的需要，建成K有不同坡度、或不同坡长、或不冋治理措施的径流小区。在实际观测中，结合气象、作物种植、土壤特性、土地整治方式、人工试验设施等不同条件，观测侵蚀过程，收集相关试验数据，监测不同侵蚀形态的土壤侵蚀特征，进一步认识水土流失规律，对土壤侵蚀进行准确预报。基于径流场的观测试验，对探索侵蚀规律、保持水土流失观测的长期性和连续性、实现信息资源的共性或通用性的转化等方面具有重要意义。1径流场概况甘肃省水土保持科学研宄所径流场建设地点位于兰州市城关区窦家山兰州水土保持科学试验站内，距兰州市区约5km。此区域为典型的黄土

3、丘陵沟壑区，属黄土丘陵沟壑区第五副区。气候条件属北温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温9.8°C。年平均降水量为311mm,年均蒸发量为1446mm。由于受季风的影响，降水季节分配极为不均。春季多风，少雨干旱;夏无酷热，降水增多;秋季凉爽，温差较大;冬季寒冷，干燥少雪。土壤为黄土母质上发育而成的灰钙土，部分地方的山体基部有岩石和第三系红土层裸露。土壤中腐殖质缺乏，有机质含量低，质地疏松多孔，湿陷性强。2径流场组成甘肃省水土保持科学研究所径流场于2012年9月开工建设，主体工程径流小区是根据窦家山的自然山体坡势，选取合适台地推建而成。该

4、径流场占地面积0.5hm,基础建设包括2个非标准径流小区、12个标准径流小区、2个风蚀试验场、1个道路护坡试验区、试验平地区块若干。2.1非标准径流小区2个非标准径流小区区块编号为1和2,按照坡度15°,垂直投影长18m、宽5m标准修建，坡面土地整治措施为裸地。在这2个径流小区中间开挖有4个1.5mX4.5m的坑槽，开挖深度30cm,采用围堰的方式，在土槽四周将钢板插入土壤，钢板高50cm,钢板插入土中30cm,露出地面部分高度20cm,坑槽下端安装“V”形镀锌铁皮导流槽和集流桶。坑槽内根据试验需要，分别用原土、红砂土、黄绵砂、黑弃渣

5、填充。这2个非标准径流小区主要用于人工降雨模拟试验［1］。2.2标准径流小区12个标准径流小区区块编号为3~14，为中型小区，按照坡度15°，垂直投影长20m、宽5m标准修建。这些标准径流小区按照种植作物和工程措施的不同，可以细分为工程措施小区（水平阶、鱼鱗坑）、生物措施小区（林地、荒草地、撂荒地）、农业措施小区（种植当地常见农作物）。通过对不同土地整治措施径流小区的径流观测，收集观测数据，初步分析自然降雨对不同径流小区土壤侵蚀的影响［1］。2.3径流小区布设14个径流小区均为固定小区，小区周边边梗处用瓷砖埋深30cm隔开，露出地面部

6、分高度20cm,边梗两侧土壤夯实，防止小区内径流流出。每3个标准小区之间用砖石铺就宽50cm的观测人员行走通道。小区底端为水泥材料做成的集流槽，集流槽表面光滑，上端与径流小区地表同高，槽底同时向下、向中间倾斜，集流槽中间用长度30cmPVC集流管穿过厚度为20cm浆砌石挡土墙，用以连接径流和泥沙集蓄设施蓄水池。每组径流和泥沙集蓄设施由2个连通的蓄水池组成，设计集蓄容量分别为1mXlmXlm和0.8mXO.8mX.8m。蓄水池顶部若盖，防止降雨直接落入池内影响径流量观测。蓄水池内标有刻度尺，方便直接读取产生的径流量。集流管将产生的径流排

7、入容量1m的蓄水池，如果径流量大于lm,多余的径流将通过连接2个蓄水池之间的9孔分流管流入容量0.512m蓄水池。蓄水池底侧均安装有排水阀门，开启后可直接将蓄水池内产生的径流泥沙排入引水槽流出径流场2.4风蚀试验场径流场南侧建有2个风蚀试验场，面积均为5mX5m。风蚀试验场边梗处用高出地面10cm的水泥砖石围挡。其中一个试验场内为模拟荒原地貌的砂石混合裸露荒地，另一个试验场内为径流场原始黄土地貌荒地。2个风蚀试验场的地表地貌情况可以根据风蚀试验的需要，倒入不同的土壤土质类型从而模拟出不同的地表地貌，进行风蚀试验数据的收集汇总分析m。2

8、.5其余布设径流小区主体工程完成后，利用场地周边剩余土地，在径流小区东侧平整出0.2hm试验平地区块若干，分别种植有不同类型的当地常见植物，主要用于开展植物根系监测、土壤呼吸监测等试验项FI。径流小区西侧布设有1个道路护