资源描述：
《产流积水法测量降雨侵蚀影响下坡地土壤入渗性能》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22卷第8期农业工程学报Vol.22No.82006年8月TransactionsoftheCSAEAug.20067产流积水法测量降雨侵蚀影响下坡地土壤入渗性能1,231455雷廷武,潘英华,刘汗,赵晓芬,詹卫华,袁建平(1.中国农业大学水利与土木工程学院现代精细农业系统综合研究重点实验室,北京100083;2.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,杨凌712100;3.烟台师范学院地理与资源管理学院,烟台,264025;4.黄石理工学院机电工程学院,湖北黄石,435003;5.水利部综合事业局,北京100053)摘要:坡地土壤降雨入渗性能与下垫面对降雨的
2、再分配过程密切相关。该文提出了测量坡地降雨条件下土壤入渗能力的产流积水法。由水量平衡原理,根据径流在坡面上推进的过程和积水情况下积水深度随时间变化的过程,推导得到了计算土壤入渗性能的数学模型。采用两种工况:1)雨强为60mmöh、坡度5°、径流面与入渗面长度比为1∶2;2)雨强30mmöh、坡度20°、径流面与入渗面长度比为1∶1。进行室内试验,计算得到了两种工况的入渗性能曲线。分析了这种新型测量方法和计算模型的合理性。将时段降雨量和累计入渗量进行对比,估计了两种工况的测量误差。该方法可以克服传统的降雨器和双环入渗仪方法的不足,用于测量坡地降雨、径流、土壤侵蚀等因素影响下的整个降雨入渗性能过
3、程曲线。为相关研究提供有力的工具。关键词:产流;积水;入渗;降雨;侵蚀;模型中图分类号:S152.7文献标识码:A文章编号:100226819(2006)0820007205雷廷武,潘英华,刘汗,等.产流积水法测量降雨侵蚀影响下坡地土壤入渗性能[J].农业工程学报,2006,22(8):7-11.LeiTingwu,PanYinghua,LiuHan,etal.Measurementofrainfall2erosionimpactedsoilinfiltrationcapabilityofslopelandwithrun2on2pondingwater[J].Transactionsofth
4、eCSAE,2006,22(8):7-11.(inChinesewithEnglishabstract)土壤的入渗能力与土壤质地、结构、地面坡度、土壤0引言剖面含水量有关,但总是随入渗时间的推移而逐渐降低[2,6]土壤水入渗(Infiltration)是指水进入土壤的过程,(Hillel,1998;Scott,2000),而最终趋于一个常数—通常是通过全部或部分地表向下的流动过程(Bouwer,稳定入渗率。[1,2]1986;Hillel,1998)。这一过程受供水和土壤入渗性只有当向地表的供水达到或超过土壤的入渗能力能的影响,决定着进入土壤或产生径流的水的数量。土时,土壤的实际入渗率才等于
5、土壤的入渗能力。这即是壤的入渗性能(Infiltrability或Infiltrationcapability)是测量土壤入渗能力的基本条件。一种测量土壤入渗率的[7]指在(由土壤确定的)大气压下,充分供水条件下,单位方法是用人工降雨器。Peterson等(1986)、Odgen[8]时间内单位面积上土壤表面的入渗通量。通常(实际)入(1997)等报道了采用喷灌设施进行人工模拟降雨测32[9]渗率和土壤的入渗性能用mös(即mös·m)表示,具量入渗产流的装置。袁建平等(1999)研制了一套便于有速度的单位。运输的滴头式野外坡地土壤入渗产流的试验装置。这些土壤的降雨入渗性能对研究水文过程(S
6、ingh,类似的装置受降雨强度的限制,不能测量得到早期很高[3]2000)、作物水分利用、灌溉管理、土壤侵蚀(蒋定生的土壤水入渗率,土壤入渗为处于供水限制条件下的行[4][1]等,1997)、土壤水分与溶质运移等方面非常重要。为。Bouwer(1986)描述了广为使用的双环入渗仪。双首先,土壤的入渗性能确定了地表水流(Brooks环入渗仪由马氏瓶供水,可随时充分供给满足入渗能力[5]等,1997),而地表水流及其汇集与河流洪水预报、水所需的水量,从而可以测量土壤入渗能力变化的全过库水资源量估算、灌溉用水调度、随径流发生的污染物程。但采用双环入渗仪,要求地表基本水平,在测定坡地迁移有关;土壤的
7、入渗性能同时确定了一定降雨条件下土壤入渗率时,需将被测地面整理成基本水平后方可测进入土体的水量,用于补充地下水、或转化为可为作物定。因此,采用双环入渗仪不能测定坡地土壤入渗率,如吸收利用的土壤水、并与作物的灌溉制度有关(Hillel,平整地表进行测量,将不能保证土壤的原状性能,坡面[2]1998);降雨入渗后径流的发生则与土壤的水蚀密切的连续性也遭到破坏。双环入渗仪显然也掩盖了降雨对[5]相关(Brooks等
