降雨-徑流作用下紅壤坡面侵蝕過程及溶質遷移特征.pdf

1、南方紅壤丘陵區(qū)氣候溫和，雨量豐富，是我國水熱條件較好、占地面積較大，是我國重要的糧食生產(chǎn)區(qū)，對我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展起關鍵性作用。隨著經(jīng)濟發(fā)展，過度的人為活動使該區(qū)森林和地表植被大面積破壞，加之該區(qū)地形復雜，降雨強度大且集中，水土流失比較嚴重，致使該區(qū)土層薄化，巖石裸露，耕地面積銳減，耕地質量下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面衰退。同時土壤中大量的農(nóng)藥和養(yǎng)分隨著徑流泥沙流入河流、湖泊、水庫等，使水體受到嚴重污染。因此，開展南方紅壤區(qū)土壤侵蝕機理及養(yǎng)分遷移機制

2、研究，保護紅壤資源迫在眉睫。本研究結果可為紅壤區(qū)防治水土流失、改善生態(tài)環(huán)境及發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。
　　本文基于室內模擬降雨試驗和徑流沖刷試驗相結合的研究方法，選擇非吸附性Br-作為示蹤劑，研究了雨滴打擊、徑流沖刷、降雨-徑流組合作用這三種侵蝕動力下坡面紅壤侵蝕過程和養(yǎng)分遷移規(guī)律，評價了降雨-徑流不同作用機制對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響，揭示了坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的水動力學機理及坡面徑流溶質溴的遷移機制，闡明了坡面土壤侵蝕過程及溶質遷移特征。主要

3、結論如下:
　　(1)雨滴打擊對坡面侵蝕過程及溶質流失的影響
　　模擬降雨條件下，雨強對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙速率影響顯著，雨強越大，產(chǎn)流、產(chǎn)沙速率越大。產(chǎn)流、產(chǎn)沙速率和徑流含沙量隨降雨時間的持續(xù)呈現(xiàn)階段性變化趨勢，其中累計徑流量和累計泥沙量均與產(chǎn)流歷時呈較好的線性關系，累計徑流量與累計泥沙量之間呈現(xiàn)顯著的冪函數(shù)相關關系;產(chǎn)流初始6min是徑流溶質流失的主要階段，相同降雨歷時下徑流溶質Br-流失量表現(xiàn)為:120 mm/h＞90 mm/

4、h＞60 mm/h。
　　(2)徑流沖刷對坡面侵蝕過程及溶質流失的影響
　　模擬徑流沖刷條件下，不同流量下坡面侵蝕產(chǎn)沙呈現(xiàn)不同的變化趨勢，其中低流量下(10 L/min)侵蝕泥沙變化平緩，高流量下(15 L/min、20 L/min)侵蝕泥沙主要集中在最初5min。溶質流失主要集中在最初5min，占總量的40％以上。累計徑流量與產(chǎn)流歷時呈現(xiàn)顯著的正線性相關關系，累計泥沙量與產(chǎn)流歷時、累計徑流量間均呈現(xiàn)冪函數(shù)關系;徑流溶質Br

5、-濃度隨產(chǎn)流歷時呈現(xiàn)冪函數(shù)遞減規(guī)律。
　　(3)降雨-徑流共同作用對坡面侵蝕過程及溶質流失的影響
　　降雨和放水沖刷共同作用下，降雨強度和上方來水流量對產(chǎn)流產(chǎn)沙動態(tài)變化曲線影響較小，產(chǎn)流產(chǎn)沙速率隨產(chǎn)流時間總體呈減小趨勢，產(chǎn)沙速率衰減速度比產(chǎn)流速率快。累計徑流量與產(chǎn)流歷時呈線性關系，而累計泥沙量與產(chǎn)流歷時、累計徑流量間呈冪函數(shù)關系。徑流溶質Br-濃度與產(chǎn)流時間呈冪函數(shù)關系。
　　降雨-徑流共同作用下，坡面水流流態(tài)主要以紊