《土壤特性對坡面流水流挾沙力影響》是依託北京師範大學，由符素華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：土壤特性對坡面流水流挾沙力影響
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：符素華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在土壤侵蝕過程中，水流挾沙力是決定水流作用床面被侵蝕或發生淤積的控制條件。水流挾沙力的正確描述不僅是深入揭示土壤侵蝕過程機理的基礎，也是土壤侵蝕機理模型構建的關鍵。本課題將通過水槽試驗、沉速試驗和土壤理化性質試驗等手段，研究不同質地的土壤沉降規律，明確沉速與含沙量之間的關係，分析土壤質地對水流挾沙力的影響，闡明粘性土壤顆粒和無粘性泥沙顆粒對沉速和水流挾沙力影響的差異，揭示緩坡和陡坡水流挾沙力規律的異同，並運用量綱分析和統計分析方法來建立坡面流侵蝕的水流挾沙力公式，為深入理解坡面土壤侵蝕過程機理，推動流域土壤侵蝕過程模型的合理構建提供重要理論依據。本課題的創新在於將陡坡薄層水流水動力學參數、有粘性土壤顆粒的沉降速度與水流挾沙能力耦合，來建立坡面水流挾沙力公式。
結題摘要
土壤侵蝕模型是土壤侵蝕風險評價的技術工具，水流挾沙力是土壤侵蝕過程模型的重要組成部分，也是決定水流作用床面被侵蝕或發生淤積的控制條件。水流挾沙力的正確描述是深入揭示土壤侵蝕過程機理的基礎，是土壤侵蝕機理模型構建的關鍵，是水土保持措施實施的技術依據。因此研究坡面水流挾沙力具有十分重要的理論與實踐意義。本課題採集了紫色土、黑土、紅壤、褐土和黃綿土五種典型土壤，通過水槽試驗、沉速試驗和土壤理化性質試驗等手段，系統研究了土壤團聚體及泥沙特性對沉速和水流挾沙力的影響，得到如下結論。 （1）團聚體對泥沙的沉降速度具有顯著增大作用。對於五種試驗土壤，團聚體對泥沙沉速的增大影響均表現為，對小粒徑泥沙顆粒的影響大於大粒徑。土壤顆粒（包括土壤礦質顆粒以及團聚體）性質特徵不同是不同團聚體對沉速影響不同的主要原因。在土壤特徵參數當中，團聚體質量加權粒徑與團聚度能夠更好的反映團聚體對泥沙沉速的影響大小。沉速增率與團聚體和團聚度有顯著的線性相關關係。（2）對於五種試驗土壤，不論是對於單粒（中值粒徑範圍0.01-0.03mm）還是團聚體（中值粒徑範圍0.06 -0.65 mm），在20-100 kg/m3範圍內，含沙量對沉速起到較為顯著的抑制作用。標準化沉速與含沙量呈負冪函式關係。係數k值和指數m值均與土壤特性有關，在土壤特性評價指標中，團聚體DGMD與係數k值，團聚體DMWD與指數m值相關關係最好，且均呈顯著負相關。（3）團聚體對坡面水流挾沙力存在影響，水流挾沙力與LB法測得的幾何平均直徑(GMD)、團聚度(A)、分形維數(D)、大於0.25mm的團聚體質量百分比(R0.25)顯著相關，與Yoder法測得的GMD和R0.25顯著相關。採用LB-WS法測得的R0.25與水流挾沙力之間的相關係數最大。結果表明，R0.25和GMD是反映土壤團聚體性質對水流挾沙能力影響的穩定參數。水流挾沙力隨R0.25呈下降趨勢。包含有R0.25的水流挾沙力公式明顯優於無R0.25的水流挾沙力公式。
