连续降雨条件下晋西黄绵土坡面径流路径及微地形变化

摘要

[目的]为阐明连续降雨条件下坡面径流路径与微地形变化特征及其对侵蚀产沙的影响。[方法]以具有典型代表性的晋西黄绵土坡面为研究对象，开展室内人工模拟降雨试验，降雨强度为30、60、90 mm/h，坡长3 m，宽1 m，坡度15°。[结果]坡面产流速率随着雨强的增大由144.84 mL/（min·m²）增至978.02 mL/（min·m²），并且随降雨场次的增加增速加快，达到稳定的时间由24 min减小到15 min。产沙方面，不同降雨强度下产沙速率的变化趋势呈显著差异，30 mm/h的雨强下，场降雨平均产沙速率由最初的0.08 g/（min·m²）随产流历时延长逐渐增加后趋于稳定为0.13～0.42 g/（min·m²）；而在60、90 mm/h雨强下，场降雨平均产沙速率随产流历时分别由2.02、2.76 g/（min·m²）逐渐减少，后分别稳定在0.55～0.99、0.50～0.83 g/（min·m²）。30 mm/h条件下，坡面径流路径分布相对随机，而在90 mm/h条件下的第4场降雨后，形成1条长4.45 m的主要流路，并贯穿整个坡面，径流连通程度增加，流路稳定发展。地表粗糙度、切割度的值由坡面上部至下部依次增大，并且随着降雨强度的增加，高值区面积占比由33.09%、18.74%增至53.63%、30.80%。[结论]研究结果为连续降雨条件下晋西黄绵土坡面径流连通过程及微地形变化的深入理解及水土流失治理提供科学依据。

关键词

黄绵土坡面 / 连续降雨 / 径流路径 / 地表微地形 / 土壤侵蚀