《红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型研究》.pdf

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1、·38·中国水土保持SWCC2015年第7期红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型研究张国华，谢崇宝，皮晓宇，左长清(1．中国灌溉排水发展中心，北京100054；2．北京市朝阳区水务局，北京100026；3．中国水利水电科学研究院，北京100048)[关键词]红壤；坡地；次降雨；土壤侵蚀；模型[摘要]针对土壤侵蚀规律定量研究的经验模型通用性欠缺和机理性模型参数多且较为复杂的缺点，结合我国南方红壤区的降雨、土壤、地形等特征，探索建立一个结构简单、使用方便，同时具有一定通用性的红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型。该模型包括地表径流系数、降雨侵蚀力、土壤可

2、蚀性、地形和水土保持措施等五个因子，并给出了各因子的计算方法。利用在江西省水土保持生态科技园内的10组实测资料对模型进行验证，计算值与实测值平均相对误差21．67％。结果表明，本研究提出的次降雨通用土壤侵蚀模型是合理的，可为南方红壤地区土壤侵蚀预报与治理提供参考。[中图分类号]$157．1[文献标识码]A[文章编号]1000—0941(2015)07—0038—04Wischmeier等⋯利用美国国家土壤侵蚀研究实验预报精度，有的没有考虑径流对土壤侵蚀的影响或是室收集到的资料进行统计分析和系统研究，得到了经没有考虑地形因子，因此难以在其他

3、地区推广应用。验型的通用土壤流失方程(USLE)。该方程包括了影本研究在国内外已有成果的基础上，结合我国南方红响坡面土壤流失的主要因素，在世界各国得到了广泛壤区的降雨、土壤、地形等特征，同时考虑降雨侵蚀力、应用。此后，许多学者对该方程进行了多次修订，以进地表径流、地形、土壤可蚀性、水土保持措施等多个因一步提高预报精度J：江忠善等基于我国坡面水子，探索建立一个结构简单、使用方便，同时具有一定蚀预报模型研究成果，考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙通用性的红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型，希望系的重要影响，建立了我国坡面水蚀预报模型，给出了降统地反映土壤

4、侵蚀的影响因素，为我国南方红壤区定雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采量研究水土流失规律和小流域综合治理提供参考。用数值；刘宝元等根据USLE的建模思路，利用黄土1模型构建丘陵沟壑区安塞、子洲、离石、延安等径流小区的实测资料，建立了中国土壤流失方程(CSLE)，将USLE中本研究建立的红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型的作物和水土保持措施因子修改为生物、工程和水土计算公式为保持耕作措施因子；左长清等j、尹忠东建立了考A=aRKTM(1)虑降雨因素的南方红壤坡地土壤侵蚀回归方程。上述式中：A为坡地侵蚀量，t／hm；0为地表径流系数；

5、为方程有的仅对特定措施下的土壤侵蚀状况具有较高的降雨侵蚀力因子，MJ·mm／(hm·h)；K为土壤可蚀性因子，t·h／(MJ-mm)；T为地形因子；M为水土保[基金项目]“十二五”国家科技支撑课题(2012BAJ25B01)持措施因子。[22]谭德水，江丽华，张骞，等．南四湖过水区不同施肥模式下(12)：2441—2450．农田养分径流特征初步研究[J]．植物营养与肥料学报，[作者简介]罗照霞(1977一)，女，甘肃兰州市人，助理研究员，2011，17(2)：464—471．硕士，主要从事植物营养与农业生态方面的研究；[23]陈玲，刘德富

6、，宋林旭，等．香溪河流域坡耕地人工降雨条通信作者马忠明(1964一)，男，甘肃民勤县人，研件下土壤氮素流失特征[J]．生态与农村环境学报，2012，究员，博士，主要从事作物肥水高效利用、节水灌28(6)：616—621．溉和高产超高产栽培理论与技术的研究。[24]何晓玲，郑子成，李廷轩，等．玉米种植下紫色坡耕地径流[收稿日期]2014—09—10中磷素流失特征研究[J]．农业环境科学学报，2012，31(责任编辑徐素霞)张国华等：红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型研究·39·(1)降雨侵蚀力因子(尺)。降雨侵蚀力是降雨引各生育阶段降雨侵蚀力值

7、和年降雨侵蚀力值，求得R；起土壤侵蚀的潜在能力。降雨侵蚀力因子是评价这种根据式(6)计算值。潜在能力的一个动力指标，通常计算公式为2模型应用与结果分析R：∑』E(2)2．1试验设计E=J^eidt(3)在同一坡面上(坡度l2。)共布设2个标准径流试0验小区，水平投影面积100m(5mX20m)。为阻止上二式中：E为一次降雨过程中某时段雨量的动能，地表径流进出小区，在小区周边设置围埂，埂高30em，J／m；L为一次降雨n时段中最大降雨强度，mm／min；埋深45em，用混凝土砖块砌成。小区下面筑有矩形集e为某时段单位降雨的动能，J／(m·m

8、m)；i为降雨强水槽，承接小区径流及泥沙，并引入径流池。径流池根度，mm／min；f为时间，min；为次降雨过程中某时段据当地可能发生的最大暴雨和径流量设计成A、B、C历时，min。三池(图1