雨型和坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响

作者：郭凯; 李玄添; 张风宝; 申楠; 杨明义

来源：水土保持研究, 2022, 1-9.

DOI：10.13869/j.cnki.rswc.20220513.002

• 雨型
• 坡长
• 粒径分布
• 黄土高原
• 泥沙输移

为揭示降雨和坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响,以不同坡长野外观测试验小区为对象,结合82场降雨资料,以降雨量(P,mm)、最大30 min雨强(I_(30),mm/h)和降雨侵蚀力[R,MJ·mm/(hm~2·h)]为降雨特征指标,利用系统聚类法进行雨型划分(A雨型:大雨量、高雨强、高侵蚀力;B雨型:中雨量、小雨强、中等侵蚀力;C雨型:低雨量、中雨强、中低等侵蚀力),分析了11场降雨事件中侵蚀泥沙的粒径分布特征。结果表明:(1)研究区侵蚀泥沙粒径特征受不同雨型影响,有效黏粒和最终黏粒含量在C雨型下最高,有效砂粒和最终砂粒含量在B雨型下最高,而有效粉粒和最终粉粒含量分别在A和C雨型下最高。(2)坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响存在临界坡长效应(14 m),小于临界坡长时,黏粒级和粉粒级颗粒含量随坡长增加而降低;超过临界坡长后,黏粒级和粉粒级颗粒含量随坡长增加而增加,该效应在最终粒径下更为显著。(3)有效砂粒输移形式受雨型和坡长影响较大,在B雨型下主要以团粒形式输移,在A,C雨型下达临界坡长时以单粒形式输移。侵蚀泥沙的有效粒径颗粒比原坡面土壤细,而最终粒径颗粒则比原坡面土壤粗。整体上,降雨类型和坡长对侵蚀泥沙粒径特征产生显著影响,侵蚀泥沙有效粒径颗粒呈细化趋势,而最终粒径颗粒呈粗化趋势,坡长对泥沙颗粒影响存在临界效应。

• 单位
  中国科学院水利部水土保持研究所; 西北农林科技大学; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室