不同下垫面红壤坡面产流的特征与过程模拟

作者：邓可楠; 朱焱; 刘昭; 刘琨; 毛威; 杨金忠

来源：中国农村水利水电, 2022, (09): 168-175+180.

• 下垫面
• 红壤坡地
• 径流模型
• 数值模拟

针对不同下垫面红壤坡面的产流特征及定量模拟问题，以江西省德安县水土保持科技园内的野外径流小区2016-2017年历次降雨径流观测试验为基础，对比分析了三种下垫面（裸地、百喜草植草覆盖、干草敷盖）条件下红壤坡面的产流特征；基于运动波理论和Green-Ampt入渗模型构建了红壤坡面产流数值模型，采用Preissmann差分法数值离散，通过试验数据进行率定验证；利用模型模拟不同下垫面状况、雨强下的坡面产流入渗过程。结果表明：(1)与裸地相比，干草敷盖、植草覆盖在不同降雨下均有显著的减流作用，平均减流率各为82.5%、87.9%；(2)利用实测数据验证本文模型，不同下垫面小区产流量模拟值与实测值的相对误差均在±10%以内，说明模型能反映不同降雨条件下不同下垫面红壤坡面的产流规律；(3)数值试验结果表明地表覆盖可增大入渗，延迟坡面产流，延迟效果随雨强增大而减弱；土壤初渗速率与雨强成正比，稳渗速率受雨强影响较小；雨强愈大，产流愈快进入相对稳定阶段，且稳定阶段的单宽流量愈大。研究可为红壤坡地水土流失定量评估和治理提供理论依据。

• 单位
  武汉大学; 湖北省水利水电规划勘测设计院; 江西省土壤侵蚀与防治重点实验室; 水资源与水电工程科学国家重点实验室