人工降雨模擬條件下喀斯特山區(qū)坡面徑流及侵蝕產(chǎn)沙過程研究.pdf

1、本文針對喀斯特特殊的水土流失形式和復(fù)雜的土壤侵蝕環(huán)境條件，通過人工模擬喀斯特裸坡面微地貌特征和地下巖溶裂隙構(gòu)造，采用人工降雨，研究了不同基巖裸露率、不同地下孔裂隙度和降雨強(qiáng)度交叉作用條件下的喀斯特坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過程及特征。為喀斯特地區(qū)水土流失危害評價與估量、防治措施與對策，以及以水為核心，土為焦點(diǎn)的石漠化治理工程提供了重要的理論依據(jù)。取得了如下主要研究結(jié)果：
　　1、地表徑流首先在坡下部產(chǎn)生，地表產(chǎn)流與容許入滲地表和不可入滲地表關(guān)系

2、密切。地表徑流量與各因子間相關(guān)程度為：雨強(qiáng)>降雨歷時>地下孔裂隙度>基巖裸露率。地表徑流量隨降雨強(qiáng)度的增大明顯增加，兩者呈冪函數(shù)關(guān)系，關(guān)系式為：Q=74204.I.13645；地表產(chǎn)流具有臨界雨強(qiáng)，試驗(yàn)?zāi)M下墊面的臨界雨強(qiáng)為80mm/h；地表徑流量隨降雨歷時的增長而增加，關(guān)系式為：Q=.42178e00089.t；地表徑流量隨地下孔裂隙度的增大而減小，關(guān)系式為：Q=.46903A+.62514；地表徑流量隨基巖裸露率的增加呈拋物線狀變化

3、，關(guān)系式為：Q=.4625J2+.25349J+.2115，30％的基巖裸露率是地表徑流形成峰值的臨界地貌參數(shù)。
　　2、地下孔裂隙流流量與各因子間相關(guān)程度為：雨強(qiáng)>降雨歷時>地下孔裂隙度>基巖裸露率。地下孔裂隙流流量隨雨強(qiáng)增大而呈波動性增大，關(guān)系式為：14IQ=.43.072，80mm/h雨強(qiáng)是地下孔裂隙流流量出現(xiàn)峰值的臨界雨強(qiáng)；地下孔裂隙流流量隨降雨歷時的增長而減小，關(guān)系式為：Q=.3669e?.00113t；地下孔裂隙流流量

4、隨孔裂隙度的增大而增大，關(guān)系式為：Q=51509.A+.19211；地下孔裂隙流流量隨基巖裸露率的增大先逐漸減小后增大，關(guān)系式為：Q=.4627J2.25356J+.5766。
　　3、地表侵蝕的可蝕面積與不可蝕面積分異明顯。地表徑流侵蝕物質(zhì)中不僅有懸移質(zhì)，而且還有推移質(zhì)，懸移質(zhì)流失一直占據(jù)整個侵蝕過程的主導(dǎo)地位。地表土壤侵蝕具有明顯的空間差異性，坡上部以雨滴濺蝕為主，坡下部則雨滴濺蝕和地表徑流侵蝕同時發(fā)生。地表徑流產(chǎn)沙量與各因子

5、間相關(guān)程度為：雨強(qiáng)>降雨歷時>地下孔裂隙度>基巖裸露率。地表徑流懸移質(zhì)流失量先隨雨強(qiáng)的增大而增加，后逐漸減小，推移質(zhì)流失量隨雨強(qiáng)先增大而后減小，150mm/h是這一變化的臨界點(diǎn)；地表徑流侵蝕產(chǎn)沙量隨降雨歷時增長呈先降低再增大而后降低的變化；地表徑流懸移質(zhì)流失量隨地下孔裂隙度的增大而降低，推移質(zhì)流失量隨地下孔裂隙度升高先增加而后逐漸減??；地表懸移質(zhì)流失量隨基巖裸露率增加總體上呈下降趨勢變化，基巖裸露率10％、30％及50％水平下的推移質(zhì)流

6、失量均呈先增長后下降的變化規(guī)律，基巖裸露率20％的地表推移質(zhì)流失過程則表現(xiàn)為不斷下降的總體規(guī)律，而基巖裸露率40％的推移質(zhì)流失過程呈現(xiàn)出逐漸上升的總體變化規(guī)律。
　　4、地下孔裂隙流侵蝕產(chǎn)生的侵蝕物質(zhì)主要是土壤中的粘粒成分，即懸移質(zhì)流失。地下孔裂隙流侵蝕與地下孔裂隙流的形成及變化呈現(xiàn)出同步性。地下孔裂隙流產(chǎn)沙量與各因子間相關(guān)程度為：雨強(qiáng)>降雨歷時>地下孔裂隙度>基巖裸露率。地下孔裂隙流侵蝕產(chǎn)沙量隨雨強(qiáng)的增大而增大，80mm/h雨強(qiáng)