集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应

摘要：

集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一，对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因，但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验，以黄土高原典型黄绵土为研究对象，研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明，除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外，其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现，导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升，出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比，表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响，对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。

关键词：水动力学、径流、剪切力、集中流、土壤剥蚀率、坍塌作用

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分类号：S157.1(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金项目41201270；国家科技支撑计划2015BAC01B03-03；中国科学院西部之光人才培养计划项目2014-91；陕西省科技统筹创新工程项目2013KTDZ03-03-01；西北农林科技大学博士科研启动基金2013BSJJ082。

在线出版日期：2016-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：106-111