坡面土壤侵蚀过程研究进展 被引量：82

1

作者 郑粉莉 高学田 《地理科学》 CSCD 北大核心 2003年第2期230-235,共6页

基于土壤侵蚀发生方式 ,重点评述了坡面雨滴溅蚀、薄层水流侵蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀的研究进展 ,指出了各自研究中存在的问题 。

关键词 土壤侵蚀 坡面 雨滴溅蚀 水流侵蚀 细沟侵蚀 浅沟侵蚀

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黄土丘陵区坡面薄层水流侵蚀动力机制实验研究 被引量：36

2

作者 王文龙 雷阿林 +1 位作者 李占斌 唐克丽 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期66-70,共5页

根据人工模拟降雨试验,研究了黄土丘陵沟壑区坡面侵蚀水动力过程。结果表明:薄层水流的流速～流量、阻力系数～雷诺数及弗罗德数～雷诺数等3种关系均呈幂函数形式,除阻力系数～雷诺数关系递减外,其余均呈递增。降雨所形成的坡面流属过... 根据人工模拟降雨试验,研究了黄土丘陵沟壑区坡面侵蚀水动力过程。结果表明:薄层水流的流速～流量、阻力系数～雷诺数及弗罗德数～雷诺数等3种关系均呈幂函数形式,除阻力系数～雷诺数关系递减外,其余均呈递增。降雨所形成的坡面流属过渡流和紊流,坡面流在时空分布上是非稳定和非均匀的,是在下垫面和降雨影响下严重受扰的扰动流,且具有急流的特点。薄层水流的这种流态特征是侵蚀形成的动力原因。分析了径流量与坡度、雨强,产沙量与坡度、雨强及径流量之间的关系,对深入揭示坡面侵蚀产沙规律有重要的意义。 展开更多

关键词 黄土丘陵区 薄层水流 土壤侵蚀 水力参数 动力机制

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添加生物炭对黄绵土耕层土壤可蚀性的影响 被引量：25

3

作者 吴媛媛 杨明义 +3 位作者 张风宝 张加琼 赵恬茵 刘淼 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-92,共12页

生物炭因其固有的特性和理化性质成为新兴的土壤结构改良添加剂,目前大多研究集中在添加生物炭后土壤理化性质及作物产量变化方面,而对添加生物炭后土壤抗侵蚀效应变化的研究很少。以黄土高原典型黄绵土为例,采用室内人工模拟降雨试验,... 生物炭因其固有的特性和理化性质成为新兴的土壤结构改良添加剂,目前大多研究集中在添加生物炭后土壤理化性质及作物产量变化方面,而对添加生物炭后土壤抗侵蚀效应变化的研究很少。以黄土高原典型黄绵土为例,采用室内人工模拟降雨试验,研究添加不同含量(0%、1%、3%、5%、7%)和粒级(<2mm、<1mm、<0.25mm)的生物炭对坡面片蚀的影响。结果表明:(1)生物炭含量、生物炭含量与粒级的交互作用对降雨侵蚀有显著影响,生物炭粒级对侵蚀的影响效应相对较弱。(2)各次降雨中,添加1%含量的各粒级生物炭均可产生减流减沙作用,探讨其他含量的生物炭对侵蚀和径流的影响时需结合生物炭的粒级进行具体分析。(3)产流时间随生物炭含量的增加而减小,且≤3%的生物炭添加量可延迟产流时间。 展开更多

关键词 片蚀 土壤可蚀性 生物炭 黄土坡面

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黄土坡面片蚀过程动力学机理试验研究 被引量：24

4

作者 刘俊娥 王占礼 +1 位作者 高素娟 张宽地 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期144-149,共6页

片蚀是坡面侵蚀演变的初始形态,揭示片蚀动力学机理,找出与片蚀关系最密切的水动力学参数对有效防治片蚀具有重要意义。该文采用人工模拟降雨方法,对黄土坡面片蚀过程动力学机理进行了研究,结果表明:1)一次降雨过程的黄土坡面片蚀模数... 片蚀是坡面侵蚀演变的初始形态,揭示片蚀动力学机理,找出与片蚀关系最密切的水动力学参数对有效防治片蚀具有重要意义。该文采用人工模拟降雨方法,对黄土坡面片蚀过程动力学机理进行了研究,结果表明:1)一次降雨过程的黄土坡面片蚀模数对水动力学参数平均值响应关系的相关系数大小顺序为平均断面单位能量>平均水流功率>平均单位水流功率>平均水流切应力;2)降雨过程中黄土坡面片蚀率对水动力学参数瞬时值响应关系的相关系数大小顺序是断面单位能量>水流功率>单位水流功率>水流切应力;3)水流断面单位能量是与试验条件下黄土坡面片蚀动力学过程关系最密切的水动力学指标,是描述试验条件下片蚀动力学过程最好的动力学参数。试验条件下黄土坡面片蚀动力学过程的发生发展根源于坡面片蚀中水流断面单位能量的动力作用。 展开更多

关键词 切应力 降雨 试验 黄土坡面 片蚀 水流功率 断面单位能量

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稀土元素示踪坡面次降雨条件下的侵蚀过程 被引量：23

5

作者 郑良勇 李占斌 +2 位作者 李鹏 宋炜 刘普灵 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期87-91,共5页

为定量研究次降雨条件下坡面侵蚀形态的演变过程,该文利用REE-INAA(稀土元素-中子活化分析)方法,将REE元素沿坡面垂直分层布设并结合室内模拟降雨试验,研究了次降雨条件下面蚀和细沟侵蚀的转变和动态发育过程。结果表明:降雨初期坡面主... 为定量研究次降雨条件下坡面侵蚀形态的演变过程,该文利用REE-INAA(稀土元素-中子活化分析)方法,将REE元素沿坡面垂直分层布设并结合室内模拟降雨试验,研究了次降雨条件下面蚀和细沟侵蚀的转变和动态发育过程。结果表明:降雨初期坡面主要发生面蚀,细沟出现后,坡面侵蚀将加快加剧,细沟侵蚀深度随之迅速增加。坡面侵蚀中面蚀量约占总侵蚀量的30%左右,细沟侵蚀量占70%左右。单位深度范围内最上层土壤侵蚀量最大,向下依次递减。可以将坡面侵蚀形态演变过程划分为面蚀、细沟发育和细沟稳定3个阶段,各阶段转化都有明显的拐点出现。因此,利用REE-INAA方法可以对土壤侵蚀演变过程进行较准确地定量研究。 展开更多

关键词 侵蚀 土壤保护 降雨 REE-INAA法 侵蚀形态演变 面蚀 细沟侵蚀

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降雨条件下地表糙度对片蚀的影响及其变化 被引量：23

6

作者 郑子成 何淑勤 吴发启 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期139-145,共7页

为了进一步明确地表糙度在片蚀过程中的效应,该文通过室内人工模拟降雨的方法,就场降雨和连续降雨条件下,地表糙度对片蚀的影响及其变化进行了研究。结果表明,场降雨条件下,实施人为管理措施坡面的径流与产沙量均低于对照坡面;在雨强0.6... 为了进一步明确地表糙度在片蚀过程中的效应,该文通过室内人工模拟降雨的方法,就场降雨和连续降雨条件下,地表糙度对片蚀的影响及其变化进行了研究。结果表明,场降雨条件下,实施人为管理措施坡面的径流与产沙量均低于对照坡面;在雨强0.67mm/min条件下,随地表糙度的增加,径流量与侵蚀量呈先减小、后趋于稳定的变化趋势;而在雨强1.63mm/min条件下,随地表糙度的增加,径流量与产沙量却呈一直减小的变化趋势。在雨强0.67mm/min条件下,耙耱地、人工掏挖和等高耕作坡面的地表糙度均呈减小的变化趋势,而人工锄耕坡面的地表糙度呈增加的变化趋势;在雨强1.63mm/min条件下,人工掏挖和等高耕作坡面的地表糙度呈减小的变化趋势,人工锄耕、耙耱地坡面的地表糙度却呈增加的变化趋势;对照坡面地表糙度的变化,与耙耱地相反。连续降雨条件下,在前二次降雨作用下,坡面的径流量与产沙量随地表糙度的增加而逐渐减小,且均低于对照坡面;在第三次降雨条件下,径流与侵蚀产沙量变化较为复杂,且实施人为管理措施坡面均高于对照坡面。不同降雨条件下,实施人为管理措施坡面地表糙度对片蚀具有一定的抑制效应,且坡面片蚀的发展与地表糙度间的变化表现出相应的互动作用。该文研究结果为揭示地表糙度的侵蚀特征提供了一定的理论依据,同时也为黄土高原坡耕地的水土流失治理奠定理论基础。 展开更多

关键词 降雨 侵蚀 糙度测量 片蚀 场降雨 连续降雨

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利用REE示踪法研究坡面侵蚀过程 被引量：19

7

作者 宋炜 刘普灵 杨明义 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期197-201,共5页

次降雨条件下坡面侵蚀形态的演变过程和细沟的发生发展过程是土壤侵蚀规律研究中的重点和难点。利用REE示踪法,采取沿坡面垂直分层布设的新的试验方法,通过室内模拟降雨试验,对坡面侵蚀演变过程进行了探索性研究。结果表明:降雨初期坡... 次降雨条件下坡面侵蚀形态的演变过程和细沟的发生发展过程是土壤侵蚀规律研究中的重点和难点。利用REE示踪法,采取沿坡面垂直分层布设的新的试验方法,通过室内模拟降雨试验,对坡面侵蚀演变过程进行了探索性研究。结果表明:降雨初期坡面侵蚀以面蚀为主,细沟出现后,坡面侵蚀加剧;随着降雨时间的延续,累积面蚀量和细沟侵蚀量逐渐增加,但后者的增加速率大于前者,面蚀占总侵蚀量的比率随降雨时间呈曲线形式逐渐递减,细沟侵蚀则逐渐增加;试验结束时细沟侵蚀量为面蚀量的2～4倍。本研究为定量区分和研究坡面侵蚀过程中面蚀和细沟侵蚀量,面蚀向细沟侵蚀的转变以及细沟侵蚀发生、发育提供了新的思路和解决途径。 展开更多

关键词 REE示踪法 坡面 细沟侵蚀 面蚀 土壤侵蚀 降雨

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片蚀与细沟间侵蚀过程中地表微地形的变化 被引量：20

8

作者 郑子成 吴发启 +1 位作者 何淑勤 赖腊 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期931-937,共7页

采用室内人工模拟降雨和地统计分析相结合的方法,对4种人为管理措施地表微地形在片蚀和细沟间侵蚀过程中的变化特征进行了研究。结果表明,不同雨强下,各管理措施坡面地表微地形表现出了一定程度的不规则性。不同雨强和管理措施条件下,... 采用室内人工模拟降雨和地统计分析相结合的方法,对4种人为管理措施地表微地形在片蚀和细沟间侵蚀过程中的变化特征进行了研究。结果表明,不同雨强下,各管理措施坡面地表微地形表现出了一定程度的不规则性。不同雨强和管理措施条件下,各等级的高程在片蚀阶段和细沟间侵蚀阶段都发生了相互转移;其中第Ⅰ级和第Ⅱ级转移出最多,且在细沟间侵蚀阶段后也只有很少部分转移至第Ⅰ级、第Ⅱ级;第Ⅲ级地表高程转移最少,且有大部分的其他等级的高程转入第Ⅲ级,这两个侵蚀阶段在0～0.01 m和0.01～0.03 m区域最易发生土壤堆积。 展开更多

关键词 微地形起伏 管理措施 变化特征 片蚀 细沟间侵蚀

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基于自组织理论的黄土坡面细沟发育特征分析 被引量：14

9

作者 倪晋仁 韩鹏 张剑 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期6-9,15,共5页

结合作者提出的坡面发育自组织模型 ,本文对典型坡度条件下坡面的发育过程进行了模拟 ,并重点分析了面蚀与沟蚀在坡面侵蚀中的关系 ,尤其是关于面蚀和沟蚀贡献大小的转化机理这样一些过去无法预测的方面 .结果表明 ,面蚀与沟蚀在侵蚀机... 结合作者提出的坡面发育自组织模型 ,本文对典型坡度条件下坡面的发育过程进行了模拟 ,并重点分析了面蚀与沟蚀在坡面侵蚀中的关系 ,尤其是关于面蚀和沟蚀贡献大小的转化机理这样一些过去无法预测的方面 .结果表明 ,面蚀与沟蚀在侵蚀机理上有本质的区别 .当坡度小于 2 0°时 ,面蚀在总体侵蚀中所占的比例随坡度的增大而迅速减小 ;当坡度大于 2 0°时 ,其减小速度随坡度的继续增加则明显变缓 .由面蚀为主向沟蚀为主的转化过程之快慢 ,在土壤及降雨等条件一定时与坡面的坡度关系很大 . 15°以下的缓坡面蚀向沟蚀转化的时刻远远滞后于 2 0°以上的陡坡 . 展开更多

关键词 黄土坡面 细沟发育 自组织模型 面蚀 沟蚀

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黄土缓坡片蚀过程及其水力参数适宜性试验研究 被引量：13

10

作者 和继军 王硕 +2 位作者 蔡强国 孙莉英 黎雪晴 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期97-108,共12页

为确定黄土缓坡片蚀过程中侵蚀限制条件的变化及水力参数的适宜性,采用模拟降雨试验,在60 mm/h雨强、3种坡度(7.5°、10°、15°)和2种坡长(5 m和10 m)条件下,验证含沙量作为表征参量判定片蚀过程侵蚀限制条件的可行性,提... 为确定黄土缓坡片蚀过程中侵蚀限制条件的变化及水力参数的适宜性,采用模拟降雨试验,在60 mm/h雨强、3种坡度(7.5°、10°、15°)和2种坡长(5 m和10 m)条件下,验证含沙量作为表征参量判定片蚀过程侵蚀限制条件的可行性,提出检验水力参数与产沙量作用关系适宜性的评价方法。结果表明:(1)依据含沙量随径流的变化规律,片蚀过程依次经历输沙能力限制阶段、剥蚀能力限制阶段Ⅰ和剥蚀能力限制阶段Ⅱ共3个侵蚀阶段,其中剥蚀能力限制阶段Ⅰ的侵蚀量占绝对优势。(2)从水力参数的适宜性来看,径流功率和雷诺数均能很好地表征与产沙量的关系,径流剪切力和弗劳德数则不能有效反映与产沙量的关系。(3)在不同侵蚀限制阶段,径流功率和雷诺数与产沙量的作用关系是不同的。输沙能力限制阶段和剥蚀能力限制阶段Ⅱ时,径流功率和雷诺数与产沙量分别呈指数关系和线性正相关关系;剥蚀能力限制阶段Ⅰ时,该2种水力参数均与产沙量呈线性负相关关系,但作用关系不唯一,且存在雷诺数临界值,即在输沙能力限制阶段和剥蚀能力限制阶段Ⅱ,径流功率和雷诺数与产沙量的作用关系不受坡长效应影响;在剥蚀能力限制阶段Ⅰ,需要同时考虑坡长和雷诺数临界值的共同影响。该研究结果可为深入理解片蚀过程的复杂性提供参考依据。 展开更多

关键词 片状侵蚀 侵蚀限制条件 径流功率 产沙量 雷诺数

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东北黑土区片蚀和沟蚀对土壤团聚体流失的影响 被引量：12

11

作者 姜义亮 郑粉莉 +3 位作者 王彬 温磊磊 沈海鸥 易祎 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第24期7774-7781,共8页

土壤侵蚀方式的差异必然会导致土壤团聚体破碎程度及流失过程的不同。基于室内模拟降雨试验,对比研究了黑土坡耕地片蚀和沟蚀对土壤团聚体流失的影响。结果表明,在50和100 mm/h降雨强度下,沟蚀试验处理的侵蚀量分别是片蚀试验处理的1.4... 土壤侵蚀方式的差异必然会导致土壤团聚体破碎程度及流失过程的不同。基于室内模拟降雨试验,对比研究了黑土坡耕地片蚀和沟蚀对土壤团聚体流失的影响。结果表明,在50和100 mm/h降雨强度下,沟蚀试验处理的侵蚀量分别是片蚀试验处理的1.42倍和3.51倍左右。在片蚀试验处理下,当降雨强度由50 mm/h增加至100 mm/h时,侵蚀泥沙中微团聚体(<0.25 mm)含量由45.7%增加至74.2%;而在沟蚀试验处理下,侵蚀泥沙中以大团聚体(≥0.25 mm)为主,其占团聚体流失量为65.5%。片蚀试验处理下,50 mm/h降雨强度时,侵蚀泥沙中>5和2—5 mm粒级的团聚体含量均小于沟蚀处理,而其它粒级的团聚体含量均大于沟蚀处理;在100 mm/h降雨强度下,侵蚀泥沙中团聚体各粒级的含量均小于沟蚀处理。与试验土壤相比,表征团聚体流失的两个特征指标平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均明显减少;在两种降雨强度下,片蚀试验处理的MWD和GMD均明显小于沟蚀处理。研究还发现MWD和GMD两种团聚体指标均能反映黑土农耕地坡面片蚀和沟蚀方式下的团聚体流失特征,且MWD能够更好的反映出雨强变化时两种侵蚀方式下土壤团聚体的流失特征。 展开更多

关键词 片蚀 沟蚀 团聚体流失 黑土区 模拟降雨

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降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响 被引量：8

12

作者 盛贺伟 郑粉莉 +1 位作者 蔡强国 孙莉英 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期13-17,23,共6页

通过设计2种降雨强度（90,120mm/h）和4个地表坡度（10°,15°,20°,25°）的模拟降雨试验,研究了降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响。结果表明,试验条件下当降雨量相同时,降雨强度和坡度对径流量的影响不显著,而... 通过设计2种降雨强度（90,120mm/h）和4个地表坡度（10°,15°,20°,25°）的模拟降雨试验,研究了降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响。结果表明,试验条件下当降雨量相同时,降雨强度和坡度对径流量的影响不显著,而对坡面片蚀量的影响非常显著。当降雨强度由90mm/h增加到120mm/h时,在相同坡度条件下坡面片蚀量增加76.2%-128.0%;当坡度由10°变化到25°时,90mm/h和120mm/h两种降雨强度坡面片蚀量分别增加29.3%-72.1%和1.8%-75.4%。在降雨历时相同时,降雨强度由90mm/h增加到120mm/h可使相同坡度条件下坡面径流量和片蚀量分别增加19.5%-26.0%和103.8%-162.2%;当坡度由10°增加至25°时,坡面片蚀量在90mm/h和120mm/h两种降雨强度下分别增加25.1%-67.4%和1.8%-75.0%。降雨强度对稳定阶段坡度侵蚀速率的相对贡献大于82%,远大于坡度对稳定阶段侵蚀速率的相对贡献。 展开更多

关键词 降雨强度 坡度 片蚀 稳定阶段侵蚀速率 粘黄土

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黄土坡面片蚀过程试验研究 被引量：10

13

作者 刘俊娥 王占礼 高素娟 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期35-39,共5页

片蚀过程是坡面径流侵蚀过程的第一阶段和侵蚀方式演变的初始形态,阐明坡面片蚀过程可为坡面侵蚀过程模型建立和坡面水土流失治理提供重要科学依据。采用人工模拟降雨试验方法对黄土坡面片蚀过程进行了研究,结果表明:不同雨强及不同坡度... 片蚀过程是坡面径流侵蚀过程的第一阶段和侵蚀方式演变的初始形态,阐明坡面片蚀过程可为坡面侵蚀过程模型建立和坡面水土流失治理提供重要科学依据。采用人工模拟降雨试验方法对黄土坡面片蚀过程进行了研究,结果表明:不同雨强及不同坡度下,坡面片蚀率皆随降雨历时的增长呈先急剧增大后趋于稳定的变化趋势,变化的转折点为产流后的5min左右;坡面片蚀模数随雨强和坡度的增大均呈显著的增加,可分别用指数方程和对数方程描述;雨强和坡度对片蚀模数的综合影响可以用二元幂函数方程描述,其中,坡度的影响大于雨强;水流功率是试验条件下与坡面片蚀动力学过程关系最密切的水动力学参数,坡面片蚀动力学过程的发生发展根源于坡面薄层径流的水流功率的动力作用。采取有关水保措施减低地面坡度,增加地面入渗,降低坡面径流流速可以有效地减少坡面片蚀。 展开更多

关键词 黄土坡面 片蚀 薄层水流 水流功率

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黄土坡面片流产流过程模拟研究 被引量：9

14

作者 刘俊娥 王占礼 +3 位作者 高素娟 张宽地 陈浩 王莎 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期268-274,共7页

采用模拟降雨试验方法对黄土坡面片流产流过程进行了试验研究,试验雨强分别为1.00、1.33、1.67、2.00、2.33 mm min-1,坡度分别为9°、12°、15°、18°、21°。结果表明:1)不同雨强及不同坡度条件下,坡面片流径流... 采用模拟降雨试验方法对黄土坡面片流产流过程进行了试验研究,试验雨强分别为1.00、1.33、1.67、2.00、2.33 mm min-1,坡度分别为9°、12°、15°、18°、21°。结果表明:1)不同雨强及不同坡度条件下,坡面片流径流率随降雨历时的变化均呈先增大后趋于稳定的趋势,不同雨强下较不同坡度下趋于稳定的时间早5 min左右,变化过程皆可用对数方程y=aLn(x)+b描述;2)坡面片流径流深随雨强及坡度的变化皆可用幂函数方程H=aIb和H=aSb描述;3)坡面片流径流深对坡度和雨强的综合响应可用二元幂函数方程H=3.83I1.01S0.490描述,且雨强的影响大于坡度;4)黄土坡面片流产流的片蚀效应显著,不同雨强及不同坡度条件下片流产流的片蚀效应分别表现为幂函数方程M=0.0378 H1.21及线性方程M=0.235H-3.48。 展开更多

关键词 黄土坡面 片流 产流 片蚀

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典型黄土坡面土壤侵蚀特征及径流流速空间变化试验研究 被引量：7

15

作者 和继军 黎雪晴 +2 位作者 蔡强国 孙莉英 王硕 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第5期1327-1337,共11页

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土... 为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土径流量明显高于安塞土,10°、15°和20°时前者的平均径流量分别比后者高出51.1%、55.5%和63.0%,且前者更易形成细沟,使得其平均含沙量和平均产沙率分别是后者的1.14~3.59倍和2.50~8.48倍。在片蚀阶段,与绥德土相比,安塞土的含沙量较高,后者的平均含沙量是前者的1.24~1.73倍,但两种土壤的含沙量和产沙规律相同,均表现为先快速增加到最大值,然后逐渐降低到相对稳定状态,该现象证明片蚀的初期阶段主要受控于径流输沙能力,后期受径流的剥蚀能力控制。在细沟侵蚀阶段,绥德土细沟发育以沟头溯源侵蚀为主,崩塌作用频繁,该侵蚀形式不仅控制着细沟形态的总体特征,也导致含沙量和产沙率均急剧增加,该阶段平均含沙量是相应片蚀阶段的3.25~4.34倍。细沟沟口下方坡面存在明显的泥沙沉积带,表明细沟集中水流的搬运能力远高于坡面漫流,细沟侵蚀主要受径流输沙能力控制。两种土壤的径流流速均表现为坡面下部高于坡面上部,径流稳定后高于径流稳定前,总体来看,绥德土和安塞土上坡和径流稳定后的平均流速分别是下坡和径流稳定前的1.4倍、1.25倍和1.75倍、1.29倍,此外细沟侵蚀或侵蚀强度与微地貌形态之间的互馈作用对径流流速也有较大影响。 展开更多

关键词 片蚀 跌坎 细沟侵蚀 泥沙沉积 径流流速

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土壤侵蚀中的片蚀研究综述 被引量：6

16

作者 李芦頔 吴冰 +2 位作者 李鑫璐 杨洁 林良国 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期712-726,共15页

土壤侵蚀制约着社会、经济、环境的协调发展,危害极大,片蚀是坡面土壤侵蚀过程的第一阶段,又是土壤坡面水蚀过程中分布面积最大且最为复杂和独特的侵蚀类型。研究片蚀过程和机理对于深入揭示坡面水蚀机制,建立区域水蚀模型具有重要意义... 土壤侵蚀制约着社会、经济、环境的协调发展,危害极大,片蚀是坡面土壤侵蚀过程的第一阶段,又是土壤坡面水蚀过程中分布面积最大且最为复杂和独特的侵蚀类型。研究片蚀过程和机理对于深入揭示坡面水蚀机制,建立区域水蚀模型具有重要意义。归纳总结了国内外现有的片蚀研究现状,包括片蚀动力学过程与机理,雨滴动能、降雨强度、坡度、植被覆盖、土壤类型和地表粗糙度对片蚀的影响,坡面片蚀分离、搬运及其限制性过程,基于不同影响因子的坡面片蚀预测模型等,虽然学者从各个角度定性定量地研究了片蚀对不同影响因子的响应,但是研究仍存在一定的区域限制性,因此可进一步开展相关研究建立具有广泛应用性的片蚀预测模型。研究结果可为我国水土流失综合治理及生态文明建设提供科学依据。 展开更多

关键词 片蚀 坡面径流 降雨 土壤侵蚀

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红壤缓坡水流动力学特性及其对侵蚀影响的试验研究 被引量：7

17

作者 郝好鑫 杜一凡 +2 位作者 曹丹妮 李朝霞 郭忠录 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期1-8,共8页

水动力学特性对阐明红壤坡面侵蚀过程和产沙机理有重要意义。采用动床模拟径流冲刷方法,研究不同坡度(5°、8°、10°、12°)和不同放水流量(5、7.5、10 L/min)下,第四纪黏土发育红壤坡面侵蚀规律和水动力学特性。结果... 水动力学特性对阐明红壤坡面侵蚀过程和产沙机理有重要意义。采用动床模拟径流冲刷方法,研究不同坡度(5°、8°、10°、12°)和不同放水流量(5、7.5、10 L/min)下,第四纪黏土发育红壤坡面侵蚀规律和水动力学特性。结果表明:1)放水冲刷初期坡面流为短时间薄层水流,随后发育为细沟流。薄层水流流态大部分处于"过渡流-缓流区",细沟流大部分处于"过渡流-急流区"。薄层水流单宽流量、水深、流速、雷诺数以及弗劳德数均小于细沟流,而曼宁糙率和达西-韦斯巴赫阻力系数则为薄层水流大于细沟流。2)曼宁糙率和达西-韦斯巴赫阻力系数均与弗劳德数呈幂函数关系(R^2分别为0.49和0.53),过渡流达西-韦斯巴赫阻力系数与雷诺数呈现显著幂函数关系(R^2为0.29)。3)从水动力学角度解析了红壤缓坡面水蚀过程——水力坡度和雷诺数2种因子共同组成的复合水动力参数可作为表征坡面侵蚀产沙的特征参数,建立了薄层水流和细沟流条件下基于水力坡度与雷诺数乘积的土壤侵蚀速率指数函数方程(R^2分别为0.94和0.52)。研究初步表明红壤缓坡的侵蚀规律和水动力学特性,为进一步研究该区域坡面侵蚀动力学机制奠定一定基础。 展开更多

关键词 红壤 薄层水流 细沟流 侵蚀 水动力学特性 水流阻力

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黄土坡面片蚀过程稳定含沙量及其影响因素 被引量：5

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作者 盛贺伟 孙莉英 蔡强国 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2016年第8期1008-1016,共9页

黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄... 黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。 展开更多

关键词 片蚀 稳定含沙量 降雨强度 坡度 黄土质地 单位水流功率

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2种典型黄土坡面侵蚀特征分析及物理意义解释 被引量：1

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作者 白玉 和继军 +3 位作者 孙莉英 田磊 蔡强国 王铭微 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期36-45,共10页

研究土壤性质对侵蚀特征的影响可为深刻理解土壤侵蚀机理,以及优化评估模型参数提供重要理论支持。基于此,本研究采用室内模拟降雨试验,在90 mm/h降雨强度及4个坡度(5°、7.5°、10°和15°)条件下,分析黄土丘陵沟壑区... 研究土壤性质对侵蚀特征的影响可为深刻理解土壤侵蚀机理,以及优化评估模型参数提供重要理论支持。基于此,本研究采用室内模拟降雨试验,在90 mm/h降雨强度及4个坡度(5°、7.5°、10°和15°)条件下,分析黄土丘陵沟壑区2种典型黄土的侵蚀特征,并结合数学关系和物理意义对其侵蚀机制进行解释。结果表明:1)相对于土壤A,土壤B产流快,径流量高,更易发育细沟,侵蚀也更严重,土壤B的总径流量和总侵蚀量分别是土壤A的1.26~1.51倍和3.74~57倍。2)总体来看产流初始阶段侵蚀量、片蚀量和细沟侵蚀阶段侵蚀量均随坡度而增加,片蚀阶段土壤B的含沙量是土壤A的1.09~4.47倍,细沟侵蚀阶段前者是后者2.01倍。土壤B在细沟侵蚀阶段的侵蚀量可达总侵蚀量的98%以上,平均含沙量是片蚀阶段的7.09~32.39倍,相应情况下土壤A分别是96%和10.49倍。3)2种土壤的产沙量与含沙量的关系可用y=ax+b表示,经过优化处理,线性关系的R 2可达0.98及以上,斜率a可用以表征径流的侵蚀能力,截距b用来表征可搬运物质类型及丰富程度。本研究对于深入理解土壤质地在坡面侵蚀中的作用,以及为生态保护提供理论支持具有重要的理论与实践意义。 展开更多

关键词 片蚀 细沟侵蚀 模拟降雨 侵蚀机制

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聚丙烯酰胺(PAM)对三峡库区紫色土坡面片蚀的影响 被引量：5

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作者 肖海 向瑞 +5 位作者 刘畅 叶朝欢 高峰 张伦 夏振尧 崔磊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期32-37,共6页

设置不同PAM施加量(0,0.4,0.8,1.6 g/m^(2)),在不同坡度(15°,20°,25°)条件下开展不同雨强(60,90,120 mm/h)的模拟降雨试验。研究不同PAM施加量紫色土坡面片蚀产流产沙过程及其对产流产沙量的影响程度和主要因素,并分析了... 设置不同PAM施加量(0,0.4,0.8,1.6 g/m^(2)),在不同坡度(15°,20°,25°)条件下开展不同雨强(60,90,120 mm/h)的模拟降雨试验。研究不同PAM施加量紫色土坡面片蚀产流产沙过程及其对产流产沙量的影响程度和主要因素,并分析了PAM对坡面片蚀可蚀性的影响。结果表明:坡面产流过程呈现先持续增加后趋于波动稳定的变化趋势,产沙过程则呈现先迅速减少并趋于稳定的变化趋势,PAM对片蚀的产流产沙过程变化趋势没有影响。和空白对照组相比,PAM施加量为0.4,0.8,1.6 g/m^(2)的产流总量平均分别减小7.71%,35.16%,21.12%,产沙总量平均分别减小35.80%,49.39%,17.85%,PAM施加量为0.8 g/m^(2)时产流总量和产沙总量最小。同种雨强下,不同施加量减流效益的大小顺序为0.8 g/m^(2)>1.6 g/m^(2)>0.4 g/m^(2),而减沙效益则受到坡度影响,在15°坡面减沙效益大小顺序是0.8 g/m^(2)>1.6 g/m^(2)>0.4 g/m^(2),在20°和25°坡面减沙效益大小顺序为0.8 g/m^(2)>0.4 g/m^(2)>1.6 g/m^(2)。施加PAM能有效降低片蚀可蚀性,与空白对照组相比,施加PAM后降低效果依次为0.8 g/m^(2)>0.4 g/m^(2)>1.6 g/m^(2),片蚀可蚀性依次降低54.40%,40.94%,18.21%。 展开更多

关键词 聚丙烯酰胺(PAM) 片蚀 紫色土 片蚀可蚀性

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