不同坡度下降雨因素对坡面侵蚀产沙的影响

《不同坡度下降雨因素对坡面侵蚀产沙的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、不同坡度下降雨因素对坡面侵蚀产沙的影响　　水土流失是当代最普遍的环境问题，它不仅制约着农业生产发展,还会加速生态环境恶化。研究坡面土壤侵蚀因子对定量预测土壤流失具有重要价值。EIER等首次提出EI30作为土壤侵蚀的影响因子，并在土壤流失方程USLE中得以应用。孙泉忠等研究表明降雨侵蚀力指标在北方地区以EI30和EI10为主，而南方地区则以EI60为主；吴光艳等研究表明EI10和EI30适用于不同降雨类型下降雨侵蚀力的计算；夏艳华等研究表明侵蚀模数与降雨侵蚀因子PI30相关性良好；王万忠等研究表明土壤流失与降雨特性单因子中的15min最大时段降雨强度关系最密切；王治华等研究表明影响流域

2、产沙的主导降雨特性为大于4mmh-1的降雨量和平均降雨强度；吴从林等研究表明最大30min雨强在多元回归方程中与土壤侵蚀量的回归效果最佳；吴发启等研究表明降雨动能与侵蚀产沙为线性相关；王瑄等研究表明最大瞬时雨强、坡度及降雨量对产沙量影响显着；张晶晶等对影响坡面产沙的降雨因素排序为：降雨量＞雨强＞最大雨强；李瑞等对降雨量和雨强与坡面产沙量进行回归分析表明降雨量与产沙量为极显着相关；金雁海等研究表明土壤侵蚀量与次降雨雨强之间关系明显；朱湖根等研究表明雨强是影响裸地土壤侵蚀的主要因子；管新建等通过人工模拟降雨，得出雨强与坡面产沙量的灰色关联度最大。在土壤侵蚀与降雨特征的关系研究中，不同学者

3、所选取的降雨影响因子也各不相同，造成在实际应用中缺乏统一标准。而众多影响因素之间可能存在交互作用，如何选取影响土壤侵蚀的主要因子，量化各个因子对土壤侵蚀的影响程度，对建立坡面水土流失预报模型和土壤侵蚀的防治具有重要应用价值。　　本研究通过野外径流小区试验研究坡面土壤侵蚀，在不考虑植被等其它因素影响的前提下，主要探究不同坡度下降雨因素对坡面侵蚀产沙的影响，选取降雨量P、平均雨强I、瞬时最大雨强IMAX、最大10min雨强I10、最大30min雨强I30、降雨动能E、降雨动能与最大30min雨强的乘积EI30、降雨量与平均雨强的乘积PI、降雨量与最大瞬时雨强的乘积PIMAX、降雨量与最大

4、10min雨强的乘积PI10、降雨动能与最大10min雨强的乘积EI10、降雨量与最大30min雨强的乘积PI30和坡度S作为产沙量的影响因子。运用SPSS统计软件对产沙量与其影响因子进行相关分析、因子分析和逐步回归分析，以期确定影响坡面侵蚀产沙的主要侵蚀因子。　　1材料与方法　　1.1试验区概况　　试验在沈阳农业大学水利学院综合试验基地的水土保持室外径流小区进行。试验区位于沈阳市东陵区，北纬41°44′，东经123°27′，海拔44.7m。属于半湿润温带大陆性气候,年平均气温80℃。年平均降水量722mm，7月降雨量最大，平均降水量183mm

5、，1月最小，平均降水量7mm。试验用土为棕壤土，原土采集后过5mm5mm的筛子，去除石块、落叶等杂质。土样按垂直坡面方向分层填土并用力压实，铺设时将土层之间坡面略整粗糙,使土层结合紧密以接近原土体状态。将布设好的试验小区静置一冬季,使试验区内土样与自然状态下一致。　　1.2方法　　室外径流小区水平投影长8m，宽1m，径流小区设计坡面为5°，10°，15°，小区坡面为裸坡，坡面布设完之后定期喷洒除草剂，防止植被对侵蚀量产生影响。径流小区四周边埂采用砖砌，并用水泥砂浆抹面，径流小区底端设置三角堰型集水槽。采用接样桶收集坡面泥沙，降雨初期，每隔1min接取沙样，当雨

6、强和产流量较稳定时，每隔5min接取沙样。降雨结束后，将接样桶内泥沙静止后倒出表层清液，泥沙烘干称取侵蚀产沙量。径流采用人工径流小区监测系统收集，由水位传感器每隔1min自动收集各个坡面产流量。降雨量及降雨历时数据来自试验场内自计雨量计，计量降雨量每增加1mm经过的时间，从而计算出平均雨强、瞬时雨强、降雨动能等降雨特征。小区布置完之后应避免人为扰动。选取侵蚀量(g)为因变量Y,选取降雨量X1(mm)、雨强X2(mmmin-1)、瞬时最大雨强X3(mmmin-1)、最大10min雨强X4(mmmin-1)、最大30min雨强X5(mmmin-1)、降雨动能X6(Jm-2)、降雨动能与最

7、大30min雨强的乘积X7(Jmmm-2h-1)、降雨量P与雨强I的乘积X8(mm2min-1)、降雨量与最大瞬时雨强的乘积X9(mm2min-1)、降雨量与最大10min雨强的乘积X10(mm2min-1)、降雨动能与最大10min雨强的乘积X11(Jmmm-2h-1)、降雨量与最大30min雨强的乘积X12(mm2min-1)和坡度X13(°)为自变量。　　2结果与分析　　2.1侵蚀性降雨等级分配特征　　由表1可知，根据降雨量划分的降雨强度等级