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不同降雨条件下坡长对喀斯特坡面土壤侵蚀的影响 被引量：16
1
作者 黄凯 刘瑞禄 +3 位作者 覃莉 宋涛 刘忠仙 李瑞 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期271-280,共10页
基于2012—2014年对贵州省石桥小流域布设的5个坡长(5、10、15、20、25 m)径流小区的59次侵蚀性降雨条件下的产流产沙数据,分析不同降雨条件下喀斯特裸坡产流产沙与坡长的关系。结果表明:研究区坡面产流量随坡长的增加总体呈先减少后增... 基于2012—2014年对贵州省石桥小流域布设的5个坡长(5、10、15、20、25 m)径流小区的59次侵蚀性降雨条件下的产流产沙数据,分析不同降雨条件下喀斯特裸坡产流产沙与坡长的关系。结果表明:研究区坡面产流量随坡长的增加总体呈先减少后增加再减少的趋势,产沙量随坡长的增加先上升后下降。研究区59次侵蚀性降雨按降雨量、降雨历时和平均雨强可分为3种雨型,分别为A雨型(短历时、大雨强、小雨量)、B雨型(中历时、小雨强、中雨量)、C雨型(长历时、中雨强、大雨量)。不同雨型下坡面产流产沙量与坡长的关系存在一定差异,A和B雨型下存在20 m左右的临界产沙坡长,C雨型下产沙量随坡长的增加逐渐加大。不同雨型下,坡长与产流产沙量均存在较好的三次函数关系。不同坡长间产流产沙量的变幅不同,除15~20 m坡长外,C雨型产流产沙量变幅相对较大,尤其产沙量的变幅显著高于其他雨型。不同雨型的坡面产流总量依次为A雨型>B雨型>C雨型;B雨型坡面产沙量最小,20 m坡长处A雨型产沙量最大,其他坡长处C雨型产沙量最大。A雨型(研究区常见雨型)下降雨复合因子较降雨单因子与产流产沙量的相关性更好,降雨量(P)、降雨历时与最大30 min雨强的乘积(TI30)、降雨历时与平均雨强的乘积(TI)、降雨量与降雨历时的乘积(PT)与产流产沙呈极显著相关,其中,P和TI与产流量的相关性最强,二者与产流量在不同坡长间的关系可用线性方程和S型曲线表示,各坡长产沙量与其对应的降雨因子均存在较好的3次函数关系。 展开更多
关键词 喀斯特 坡长 产流 产沙 雨型 降雨特征
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坡长对黔西北地区坡面产流产沙的影响 被引量：14
2
作者 郭新亚 张兴奇 +2 位作者 顾礼彬 杨光檄 顾再柯 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期40-44,共5页
利用径流小区观测法探讨了坡长对黔西北地区坡面产流产沙的影响。结果表明,（1）坡面产流量随坡长的增加呈先减少后增加再减少的变化趋势,坡面产沙量随坡长的增加而增加,且产沙量与坡长之间呈线性关系。（2）坡面产流量和产沙量均与暴... 利用径流小区观测法探讨了坡长对黔西北地区坡面产流产沙的影响。结果表明,（1）坡面产流量随坡长的增加呈先减少后增加再减少的变化趋势,坡面产沙量随坡长的增加而增加,且产沙量与坡长之间呈线性关系。（2）坡面产流量和产沙量均与暴雨存在显著性相关,暴雨条件下坡面产流量占年产流量的35.1%~52.2%,坡面产沙量占年产沙量的67.4%~87.8%。（3）低雨强时,产沙量随坡长的增加无明显变化规律;中、高雨强时,产沙量随坡长的增加而增加,且产沙量与坡长之间的关系可用线性方程表示。（4）不同坡长条件下坡面产流量和产沙量均与降雨复合指数PI60存在较好的幂函数关系。（5）坡面产沙量与坡长、坡面产流量之间存在较好的幂函数关系,其关系式为：M=0.176（LH）1.261。 展开更多
关键词 黔西北 坡面产流量 坡面产沙量 坡长 降雨特征
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多场次降雨条件下覆沙坡面的径流产沙特性试验研究 被引量：13
3
作者 张辉 李鹏 +1 位作者 汤珊珊 鲁克新 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2016年第6期59-65,共7页
基于可控坡面进行多场次降雨试验，对覆沙坡面的产流产沙特性进行研究，以期为揭示黄土高原风蚀水蚀交错区风水复合侵蚀机理研究提供科学依据。结果表明：覆沙坡面的初始产流时间远大于裸坡，相对延迟了5．3—11．2倍，多场次降雨条件... 基于可控坡面进行多场次降雨试验，对覆沙坡面的产流产沙特性进行研究，以期为揭示黄土高原风蚀水蚀交错区风水复合侵蚀机理研究提供科学依据。结果表明：覆沙坡面的初始产流时间远大于裸坡，相对延迟了5．3—11．2倍，多场次降雨条件下，产流时间显著提前。首场降雨下，覆沙厚度为1cm，当雨强由1mm／min增加到1．5mm／min，覆沙坡面径流量、产沙量分别增加了0．87倍、0．85倍；雨强为1．5mm／min时，当覆沙厚度由0．5em增加到1cm，首场降雨的径流量、产沙量分别减小了9．6％、12％。相对于裸坡，覆沙坡面产沙量较大，产沙过程较剧烈，首场降雨产沙量占总产沙量的70％以上，是裸坡的8．9—10．8倍，但在多场次降雨条件下，产沙量显著减小，并趋于稳定。研究结果表明坡面覆沙在一定程度上加剧了土壤侵蚀，可为揭示风蚀沉积物对水蚀过程的作用机理研究提供参考。 展开更多
关键词 多场次降雨 覆沙坡面 径流产沙特性 水力侵蚀
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近60年来嘉陵江流域水沙变化特征 被引量：10
4
作者 李怡颖 范继辉 廖莹 《山地学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期339-348,共10页
嘉陵江是长江上游流量较大的一条支流,也是三峡水库重要的泥沙来源地,近年来,流域内产流产沙规律均发生了显著变化。本文基于Spearman相关分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了北碚站1954-2017年间径流、泥沙序列变化特征,并结合气象要... 嘉陵江是长江上游流量较大的一条支流,也是三峡水库重要的泥沙来源地,近年来,流域内产流产沙规律均发生了显著变化。本文基于Spearman相关分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了北碚站1954-2017年间径流、泥沙序列变化特征,并结合气象要素、人类活动情况等讨论了主要影响因素。结果表明:(1)近60年来嘉陵江流域径流量呈微弱下降趋势,而输沙量呈大幅度下降趋势,近几年来的输沙量延续了前50年的下降趋势;(2)径流量分别在1967年和1985年发生突变,输沙量在1968年发生突变(p<0.05);(3)降水主要影响嘉陵江流域径流量变化,而生态工程建设、水利工程运行等人类活动是输沙量减少的主要因素,在减沙贡献中,水利工程的减沙效益大于生态工程。本文的研究结果对于防洪、河道整治和河流管理具有指导意义。 展开更多
关键词 径流量 输沙量 变化特征 影响因素 嘉陵江
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裸露岩石对喀斯特坡地水土流失及水动力特征的影响 被引量：1
5
作者 何茂林 李瑞 +2 位作者 吴盼盼 熊玲 肖林绿 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期103-113,共11页
[目的]裸露岩石如何影响坡地产流产沙及水动力特征尚需进一步深入研究。[方法]通过室内模拟试验,设置不同岩石裸露率(0,10%,30%,50%,70%)的坡地,开展不同雨强(30,60,90 mm/h)条件下的人工模拟降雨试验,旨在探究雨强与裸露岩石对坡地产... [目的]裸露岩石如何影响坡地产流产沙及水动力特征尚需进一步深入研究。[方法]通过室内模拟试验,设置不同岩石裸露率(0,10%,30%,50%,70%)的坡地,开展不同雨强(30,60,90 mm/h)条件下的人工模拟降雨试验,旨在探究雨强与裸露岩石对坡地产流产沙及水动力特征的影响。[结果]坡地地表产流产沙随雨强增大呈增大趋势,而随岩石裸露率的增加呈减小趋势。在不同雨强条件下,0岩石裸露率坡地与10%岩石裸露率坡地的产流产沙差异多呈不显著(p>0.05),而与其他岩石裸露率坡地之间呈显著差异(p<0.05)。低岩石裸露率坡地(10%)与高岩石裸露率坡地(50%及以上)间产流产沙差异显著(p<0.05)。流速(V)、水深(h)、雷诺数(Re)、弗罗德数(Fr)、水流剪切力(τ)及水流功率(w)随雨强增大呈增大趋势,阻力系数(f)随雨强增大呈减小趋势。流速(V)、弗罗德数(Fr)随着岩石裸露率增加呈减小趋势,而水深(h)、阻力系数(f)随着岩石裸露率增加呈增大趋势,雷诺数(Re)、水流剪切力(τ)与水流功率(w)在不同雨强下变化规律有差异。水动力参数变化在不同坡地间具有一定差异性。产沙与水动力参数数量关系以指数函数拟合效果最好,流速(V)(R^(2)=0.819,p<0.05)、水流剪切力(τ)(R^(2)=0.858,p<0.05)及水流功率(w)(R^(2)=0.890,p<0.05)预测坡地产沙效果较好,其中水流功率(w)为最佳预测参数。[结论]研究结果进一步丰富了岩溶坡地土壤侵蚀理论,并可为建立适合于岩石裸露坡地的水蚀预测模型提供参考。 展开更多
关键词 裸露岩石 坡地 产流产沙 水动力特征 喀斯特 石漠化 土壤侵蚀
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林下三七不同管理措施对坡面产流产沙和土壤特性的影响
6
作者 周云 黎建强 +6 位作者 高朗 李京豪 刘方严 刘艳娇 晏慧颖 赵思倩 杨舒媛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期20-30,共11页
[目的]揭示不同管理措施对三七[Panax notoginseng(Burkill)F.H.Chen]林地产流产沙和土壤特性的影响,为科学防控林下三七种植的水土流失提供理论依据。[方法]采用野外径流小区原位观测试验,于2022年雨季对不同坡度(5°,10°,15&... [目的]揭示不同管理措施对三七[Panax notoginseng(Burkill)F.H.Chen]林地产流产沙和土壤特性的影响,为科学防控林下三七种植的水土流失提供理论依据。[方法]采用野外径流小区原位观测试验,于2022年雨季对不同坡度(5°,10°,15°)自然林地(CK)、林下整地(SP)、无棚三七林地(NC)、有棚三七林地(HC)的产流产沙量进行量化,探究不同管理措施对三七林地坡面产沙产流及土壤特性的影响。[结果](1)2022年寻甸县降雨总量为1031.70 mm,属平水年份。林外和林内累计侵蚀性降雨量分别为845.40,565.60 mm,林冠截留率为9.97%~67.38%。(2)各管理措施三七林地产流产沙存在极显著差异(p<0.01)。与CK相比,SP、NC和HC平均总径流量分别增加272.23%,171.19%和106.89%,平均总产沙量分别增加385.15%,248.82%和138.84%;三七林地布设雨棚有较好的减沙效果。(3)CK、SP的土壤特性分别与其他管理措施三七林地土壤特性存在显著差异;NC和HC的平均几何直径和土壤抗冲系数存在显著差异(p<0.05),其他土壤特性无显著差异;主成分分析显示,不同管理措施三七林地土壤饱和导水率、枯落物储量、土壤体积质量和K值对产流产沙的影响较大。(4)各管理措施三七林地次降雨产流产沙量和降雨量或降雨侵蚀力与降雨强度之间呈显著幂函数关系(p<0.05);总径流量和总产沙量与坡度呈极显著指数关系(p<0.01),R^(2)>0.90;且产流产沙量随着坡度增加,流失增幅越大。[结论]林下整地和林下种植三七导致水土流失显著增加,但最大土壤流失量[34.53 t/(km^(2)·a)]远低于西南岩溶区土壤容许流失量。建议在缓坡林地种植三七,且可通过搭建遮雨棚和改善土壤特性来缓解水力侵蚀。 展开更多
关键词 林下三七 不同管理 产流产沙 降雨特征 土壤特性
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降雨和前期含水量对大别山区不同作物坡面产流产沙的影响 被引量：3
7
作者 洪雨馨 姚蕊 +4 位作者 孙鹏 汪军红 汪文 胡磊 凌佳妍 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期53-59,共7页
基于霍山县水土保持试验站3个径流小区(茶叶、桑树、红芋)2016-2017年逐日连续观测数据,定量研究土壤含水量与天然降雨条件下产流产沙规律与动态变化特征。结果表明:(1)4-7月为产流高峰期,该时期各小区产流量占年产流量的76%(桑树),57%... 基于霍山县水土保持试验站3个径流小区(茶叶、桑树、红芋)2016-2017年逐日连续观测数据,定量研究土壤含水量与天然降雨条件下产流产沙规律与动态变化特征。结果表明:(1)4-7月为产流高峰期,该时期各小区产流量占年产流量的76%(桑树),57%(茶叶),70%(红芋)。3种作物对产流产沙的抑制效果为茶树地>桑树地>红芋地。(2)各作物年内土壤含水量变化趋势相似,全年变化呈“W”形。其中表层土壤平均含水量排序为茶树地>桑树地>红芋地,与作物抑制产流产沙效果排序一致。秋季土壤水分稳定性最强,夏季最弱。全年以桑树为例的乔木对土壤水分稳定效果最好。(3)降雨参数与土壤含水量之间灰色关联度大小为历时>平均雨强>I 30>I 60>雨量。作物小区内产流量贡献度最大变量为降雨侵蚀力,而就产沙量而言,茶叶地与红芋地的产沙量贡献度最大变量为I 30,对桑树地产沙贡献度最大变量为降雨量。 展开更多
关键词 产流产沙 作物类型 降雨特征 土壤含水量 大别山区
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坡沟侵蚀水沙搭配关系的阶段性特征研究
8
作者 王佳欣 杨春霞 +2 位作者 高辉巧 吴卿 范东明 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第6期108-111,共4页
坡沟系统是侵蚀产沙规律研究和水土保持生态治理的基本单元,研究坡沟系统侵蚀水沙搭配关系的时段特征,对于因地制宜适时布设水土保持措施具有重要意义。采取人工降雨模拟试验方法,分析了3种不同雨强下坡沟系统土壤侵蚀的产流产沙过程和... 坡沟系统是侵蚀产沙规律研究和水土保持生态治理的基本单元,研究坡沟系统侵蚀水沙搭配关系的时段特征,对于因地制宜适时布设水土保持措施具有重要意义。采取人工降雨模拟试验方法,分析了3种不同雨强下坡沟系统土壤侵蚀的产流产沙过程和侵蚀过程中水沙搭配关系的阶段性特征。结果表明:一定的下垫面条件下,在坡沟系统土壤侵蚀过程中存在雨强临界点,小于临界雨强时,产流产沙量随雨强的增大而急剧增大,雨强越大,侵蚀发育阶段进展越快,超过临界雨强时产流产沙量随雨强的增大和侵蚀发育的演进均有所减弱;雨量和雨强均为影响侵蚀产沙过程的重要因素,试验条件下,雨强对产流速率和产沙速率的作用系数分别是累计降雨量对其作用系数的2.1倍和2.2倍,说明雨强对产流产沙的影响更大;准浅沟侵蚀阶段的坡沟侵蚀水沙搭配关系明显不同于面蚀和细沟侵蚀阶段,同一径流量下,准浅沟侵蚀阶段的产沙量明显增大。 展开更多
关键词 坡沟系统 产流产沙 水沙搭配关系 时段特征
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天山中部林区不同林分类型坡面径流产沙特征分析
9
作者 王晓康 李翔 《安徽农学通报》 2016年第21期65-67,共3页
该文运用径流小区法对天山中部林区天山云杉9种林分类型坡面径流产沙量进行定位监测。结果表明：（1）裸地产沙量最大,中龄林呈现：中龄林2〉中龄林1〉中龄林4〉中龄林3,幼龄林呈现：幼龄林2〉幼龄林1、熟林呈现：成熟林〉近熟林,利用... 该文运用径流小区法对天山中部林区天山云杉9种林分类型坡面径流产沙量进行定位监测。结果表明：（1）裸地产沙量最大,中龄林呈现：中龄林2〉中龄林1〉中龄林4〉中龄林3,幼龄林呈现：幼龄林2〉幼龄林1、熟林呈现：成熟林〉近熟林,利用回归分析得出各径流小区产沙量与降雨量、雨强表现为一次线性方程关系;（2）天山云杉防治土壤侵蚀的最佳郁闭度在0.6-0.7;（3）各林分类型防治土壤侵蚀作用在58.4%-94.7%。 展开更多
关键词 森林生态 天山云杉 径流小区法 产沙特征 天山中部山区 水土保持作用
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