覆沙坡面微地形变化与侵蚀产沙的响应关系

发布时间：2024-04-02 21:26

　　坡面微地形的发育反映了侵蚀的强度及变化过程。为了定量研究不同覆沙厚度下坡面的微地形变化与侵蚀之间的响应,通过模拟1. 5 mm·min^-1雨强下的3场连续降雨试验,结合三维激光扫描仪技术,分析了坡面微地形与土壤侵蚀的空间变化特征,较好地拟合了微地形变幅与侵蚀量之间的关系。结果表明:坡面平均含沙量随着降雨场次的增加而减小。覆沙坡面主要产沙区的长度是黄土坡面的3倍左右,且坡段侵蚀量的峰值多分布在坡面4～6 m的位置,而黄土坡面侵蚀峰值分布在3～4 m的位置。随着降雨场次的增加,黄土坡面微地形因子显著增大(P <0. 05),覆沙坡面微地形因子总体呈增大趋势,但并不显著(P> 0. 05)。与黄土坡面和覆沙坡面的侵蚀响应最强烈的微地形因子分别为地表切割深度和地表粗糙度,黄土坡面微地形变幅与侵蚀量的响应关系较强于覆沙坡面,覆沙坡面应寻找其他敏感的指标对方程进行优化。该研究为揭示风水复合侵蚀地区的侵蚀机理提供一定参考。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1降雨试验装置图

试验在西安理工大学雨洪侵蚀大厅进行。试验雨强为1.5mm·min-1，降雨均匀度85%以上，用于降雨的侧喷式降雨器的有效降雨高度为4m。根据对东柳沟流域风蚀沉积层沙层厚度的实地调研，设计覆沙厚度为0cm、0.5cm、1.0cm、1.5cm，其中0cm为对照黄土坡面。....

图2实测产沙量与DEM计算量的比对

每场降雨前后用三维激光扫描仪(TrimbleFX，美国天宝)进行扫描，以获取坡面的点云数据，在20m的范围内仪器的精度为2mm。用TrimbleRealWorks对点云数据进行去噪、拼接、校准等处理，并建立在同一坐标系下，通过ArcGIS10.1生成分辨率为5mm×5....

图3含沙量的变化过程

随着降雨场次的增加，坡面侵蚀量明显降低(图5)，主要原因是砂粒与土壤细颗粒大部分在第1场降雨中流失掉，破碎的沙层难以存储径流，导致后续降雨的初始产流时间提前，入渗量减少，土壤抗蚀性增强;同时表层的黄土暴露出来，在降雨过程中逐渐形成结皮，提升了土壤的抗蚀力，导致土壤侵蚀量减少。另外....

图4土壤侵蚀分布

图3含沙量的变化过程图5不同坡段土壤侵蚀分布特征

本文编号：3946228