风水两相侵蚀对坡面产流产沙特性的影响.pdf

《风水两相侵蚀对坡面产流产沙特性的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第18期农业工程学报V01．28No．181422012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep．2012风水两相侵蚀对坡面产流产沙特性的影响脱登峰1，许明祥2'3※，郑世清3，李强3，裴会敏1(1．西北农林科技大学林学院，杨凌712100；2．西北农林科技大学水土保持研究所，杨凌712100；3．中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌712100)摘要：为了研究黄土高原风蚀水蚀交错区两相侵蚀的交互作用，该试验采用风洞和模拟降雨

2、相结合的方法，探讨了风水两相侵蚀条件下坡面降雨入渗、产流产沙特征。结果表明：相对于未风蚀处理，中度风蚀处理(风速14m／s)使坡面产流时间延长，轻度风蚀处理(风速11m／s)对产流时间影响不大(P>O．05)；风蚀处理(风速11m／s、14m／s)使坡面入渗率降低2．9％～10．0％，径流强度增加4．5％～21．7％，侵蚀率增加7．3％～39．0％，不同风速间差异不显著(尸>0．05)，且影响程度均随雨强的增大而降低；风力、水力两种侵蚀营力相互促进导致坡面糙度增大，风速14m／s、雨强100mm／h时，坡面糙度是风速11m／s、雨强60mm／h时的3倍。研

3、究结果为评价风水两相侵蚀效应提供理论依据。关键词：侵蚀，入渗，径流，风水两相，模拟试验doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．18．021中图分类号：S157．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一18一0142—07脱登峰，许明祥，郑世清，等．风水两相侵蚀对坡面产流产沙特性的影DI向EJ]．农业工程学报，2012，28(18)：142--148．TuoDengfeng，XuMingxiang，ZhengShiqing，eta1．Effectsofwindandwaterdoubleerosiononchar

4、acteristicsofrunoffandsedimentfromslopelands[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(18)：142—148．(inChinesewithEnglishabstract)0引言风蚀水蚀交错区是中国北方农牧交错带的一部分，位于东亚季风气候区与内陆干旱气候区的过渡地带(E1030337～113。53’，N35。20’～40。10’)，年降雨量为300"～450mln，面积为42

5、．77万km211。2J。受大陆性气候与季风气候的共同影响【3J，该区全年风蚀与水蚀交替进行，冬春季多大风沙尘暴，夏秋季多暴雨，两者在时间上互补、在空间上相互叠jjHt4-5

6、，生态环境具有明显的波动性、多变性和脆弱性，是中国高侵蚀模数和强含沙量的富集中心№J。风水两相侵蚀是指风力、水力对同一侵蚀对象(区域)的交替作用和共同作用，揭示风水两相侵蚀的作用机制和过程有助于科学认识该区土壤侵蚀的本质。研究表明，风速与风蚀模数呈指数曲线变化规律[7】，雨强与坡面流冲刷能力、径流含沙量及产沙收稿日期：2012．03．04修订日期：2012．08．22基金项目：国家自

7、然科学基金(41171422、40971174)；中科院战略性先导专项子课题(XDA05050504)；中科院“西部之光”人才培养计划项目资助。作者简介：脱登峰(1987一)，男，主要从事土壤侵蚀的环境效应研究。杨凌西北农林科技大学林学院，712100。Email：tdfen92006@163．tom※通信作者：许明祥(1972一)，男，副研究员，主要从事侵蚀环境土壤质量演变及土壤．植被互动效应研究。杨凌中国科学院水利部水土保持研究所，712100。Email：xumx@nwsuaf．edu．cn强度也显著相关瞄。9j。相同条件下，雨强越大，坡面产流时间越

8、短，初始入渗率越高【lol，水分入渗曲线趋势不变111I。然而，风水两相侵蚀与单相侵蚀的作用机制和过程不尽相同【12。13J。风蚀一方面使地表形态发生变化【l4I，坡面、沟谷出现积沙，为水力侵蚀提供了物质来源u3

9、。另一方面对地表物质进行冲击、摩擦，使土壤结构发生破坏，抗侵蚀能力下降，而土壤结构、抗蚀性与降雨入渗、径流和侵蚀过程密切相关【l孓16J，这说明风蚀可以通过改变坡面物理性状，一定程度上影响降雨与产流、产沙的关系。近年来对黄土高原的治理及水土流失规律研究，主要侧重于降雨较多区，风蚀问题，则侧重于沙漠化强烈的地区，而水蚀风蚀交错带基本属于研究和治理的

10、薄弱地带m】，特别是对风水两相侵蚀交互作用的定量研究鲜有报道【l8