基于人工模拟降雨试验的粤北典型牛肝土坡耕地坡面侵蚀特征

摘要

[目的]探讨粤北典型牛肝土坡耕地坡面侵蚀规律对当地水土保持工作与农业可持续发展具有重要意义。[方法]以粤北南雄盆地坡耕地牛肝土为研究对象，通过人工模拟降雨实验方法，设置3种坡度（5°、10°和15°）和5种雨强（80、90、100、110、120 mm/h），探讨次降雨事件牛肝土坡耕地坡面产流产沙特征，分析坡面侵蚀量与降雨、产流、坡度的关系。[结果] 1）牛肝土较缓坡面（5°）的初始产流时间比较陡坡面（10°、15°）长2～10 s，且雨强对坡面初始产流时间的影响大于坡度；2）较陡坡面比较缓坡面的产流量大，3种坡度与5种雨强的坡面径流量为22.86～34.78 L，相同坡度不同雨强及相同雨强不同坡度下坡面产生的径流差异不大，且雨强对坡面径流量的影响大于坡度；3）牛肝土坡面在产流初期产沙率较高，之后趋于波动稳定，且在相同坡度情况下，雨强越大，坡面侵蚀产沙量越大；在相同雨强情况下，坡度越大，坡面侵蚀产沙量越大；在实际雨强119.5 mm/h与15°坡度的侵蚀泥沙量最大；4）牛肝土坡耕地坡面侵蚀受到降雨量、降雨强度、径流量和坡度等因素的影响，且坡面产沙量与径流量、降雨量呈显著正相关，决定系数R大于0.56。[结论]牛肝土坡耕地坡面初始产流时间与雨强和坡度均有关，坡面初始产流时间随雨强变大而变短，随坡度变大而变短；坡面产流量与产沙量均随坡度、雨强的增大而增加；可以用线性方程或二次函数方程拟合坡面产沙量与径流量、降雨量及雨强的关系，方程的决定系数较高。

关键词

人工模拟降雨 / 南雄盆地 / 牛肝土 / 坡面侵蚀