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紫色土丘陵区新改土坡面产流产沙及水动力学参数特征

作  者:
左烽林;钟守琴;冉卓灵;魏朝富
关键词:
产流产沙;水动力学参数;新改土;丘陵区;紫色土
摘  要:
新改土是刚经过农地整理工程改造工序且处于土体非稳定期的土体,其土壤结构松散,在降雨径流作用下易发生水土流失,研究新改土的产流产沙和水动力学参数特征具有重要意义.通过野外放水冲刷试验,研究了紫色土丘陵区新改土坡面(10°)在不同上方来水流量(5,15,30L/min)及不同坡长(5,10,20,30,40,50m)条件下的产流产沙和水动力学参数特征.结果表明:(1)坡面产流率随着放水冲刷过程的变化趋势为波动增长期-稳定发展期,产沙率变化趋势为波峰波谷变化-逐渐减小-稳定发展,均在30~50min后达到稳定;平均产流率变化范围为0.36~20.46L/min,平均产沙率变化范围为1.11~239.09g/min;累积产沙量与累积产流量呈极显著的线性正相关关系(p<0.01).(2)径流稳定时呈层状缓流;径流剪切力和径流功率变化范围分别为8.36~28.36Pa和1.42~5.10N/(m·s),与上方来水流量分别呈二次曲线函数关系和线性方程函数关系;径流功率是描述新改土坡面侵蚀产沙的最佳水动力学参数,二者呈二次曲线函数关系.因此,上方来水流量和坡长均为紫色土丘陵区新改土坡面侵蚀的影响因素;产流产沙和水动力学参数与上方来水流量主要呈正相关性(R2为0.662~0.999),20,30m坡长是影响新改土10°坡面侵蚀的临界坡长.研究结果可为新改土坡耕地水土流失监测、预报和水土保持措施布置提供了理论依据.
单  位:
ZUO Fenglin%ZHONG Shouqin%RAN Zhuoling%WEI Chaofu%College of Resources and Environment,Southwest University

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