雨滴由一定的高度降落到地表,具有一定的雨滴動能。雨滴動能作用於地表土壤,導致土壤結構破壞,使表層土壤孔隙減少或者堵塞,土壤團粒被分散、剝離,並使部分土粒沿拋物線的運動軌跡向四周飛濺。這一過程被稱為擊濺侵蝕或雨滴濺蝕,是土壤侵蝕的初始過程。
基本介紹
- 中文名:濺擊侵蝕
- 外文名:Splash
- 定義:土壤侵蝕的初始過程
- 作用:土壤團粒分散、剝離
- 影響因素:坡度、降水、植被等
- 學科:土壤學
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基本信息
濺擊侵蝕降雨雨滴動能作用於地表土壤而作功,導致土粒分散,濺起和增強地表薄層徑流紊動等現象稱為雨滴濺蝕作用,或稱擊濺侵蝕。
濺蝕是水土流失的初期階段,濺蝕會破壞土壤結構,增加徑流紊動性,增強徑流的分散和搬運能力。同時雨滴的打擊作用使得土壤顆粒堵塞土壤本身的孔隙,減少或者阻止了雨水的入滲,從而極大的增加了徑流的侵蝕力。
主要表現
破壞土壤結構,分散土體或土粒,造成土壤表層孔隙減少或者堵塞,形成“板結”引起土壤滲透性下降,利於地表徑流形成和流動;
直接打擊地表,導致土粒飛濺並沿坡面向下遷移。
雨滴打擊增強了地表薄層徑流的紊動強度,導致降雨侵蝕和地表徑流輸沙能力增大。
上述三方面在濺蝕過程中緊密相聯互有影響,就其過程而言大致分為四個階段。
乾土濺散階段:降雨初期由於地表土壤水分含量較低,雨滴首先濺起的是乾燥土粒;濕土濺散階段:隨降雨歷時延長,表層土壤顆粒逐漸被水分所飽和,此時濺起的是水分含量較高的濕土顆粒;泥漿濺散階段:土壤團粒受雨滴擊濺而破碎,隨著降雨的繼續,地表呈現泥漿狀態阻塞了土壤孔隙,影響了水分下滲,促使地表徑流產生;地錶板結:由於雨滴擊濺作用破壞了土壤表層結構,降雨後地表土層將由此而產生板結現象。
影響因素
坡度
同一雨滴直徑,即相同雨滴動能情況下,濺蝕量隨坡度增大而增多,達到極限值後,隨坡度增大而減小。這種變化隨雨滴直徑增大而趨於明顯。對直徑<3mm 的雨滴,其濺蝕量很小而且變化微弱。直徑>4mm 的雨滴,其濺蝕量有明顯增加而且變化顯著。
坡長
坡長對濺蝕也有一定的影響。一般水深超過3倍雨滴直徑時,雨蝕作用就消失。所以可認為,當坡面的濺蝕作用剛好消失的時候(即坡面水深等於3倍雨滴直徑的時候)所對應的坡長為坡面的雨滴濺蝕的有效坡段長。由坡面匯流理論可知,在恆定降雨強度條件下,隨著匯流量的增大,從而徑流的深度就逐漸變深,當徑流深度等於3倍雨滴直徑的時候,濺蝕理論上消失,則所對應的坡長就為最短有效坡段。
降雨特徵
降雨特徵包括降雨量、降雨強度、雨滴級配、雨型 、雨滴終速度、降雨分布等,其中雨強、雨滴級配、雨滴終速對濺蝕的影響最明顯。
植被覆蓋
不同種類的植被覆蓋對抗濺蝕能力有不同的影響,地表植被對降雨有直接的再分配過程。主要表現為截流、透流和幹流3方面。
截流主要是指喬木、灌木 、草本的林冠部分的截流。
透流主要由兩部分組成,雨滴直接從枝葉空隙中落到地面、雨滴在樹葉上和枝幹上聚集,因超過枝葉承受能力而落到地表。
幹流就是雨水直接通過樹幹流到地表,幹流量與枝幹的光滑度和密度、數量有密切關係。
土層結構
不同顆粒大小的土粒濺蝕量差異明顯,粒徑在0.15mm 附近的顆粒最容易被濺蝕;在一定的降雨歷時的情況下,不同粒徑的顆粒表皮發育完善程度不一樣,從而反映出濺蝕率的變化。表土含水率也直接影響著濺蝕量的大 小 , 在含水率3 .2 % ~ 1 6 .5 % 的範圍內,隨著含水率的增加,濺蝕量呈上升趨勢,到16.5%時達到最大值。 在 1 6 .5 % ~ 2 6 .9 % 的範圍內,隨著含水率繼續增加,濺蝕量呈下降趨勢,在26.9%時最低 。