紫色土坡耕地地表與近地表水流互動作用侵蝕機理研究

《紫色土坡耕地地表與近地表水流互動作用侵蝕機理研究》是依託西南大學，由陳曉燕擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：紫色土坡耕地地表與近地表水流互動作用侵蝕機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳曉燕
• 依託單位：西南大學

項目摘要

紫色土是我國的重要土壤類型之一，分布於南方15個省市區，面積約29萬km2。坡耕地紫色土結構鬆散，具有較高的入滲性能，並存在優先流，在耕層弱透水層上方容易形成近地表水流。地表和近地表水流耦合作用常會引起強烈的土壤侵蝕，其過程和機理研究具有重要意義。本項目擬通過系列試驗，研究紫色土的入滲性能和優先流通量，確定近地表水流的強度；研究地表徑流和近地表水流的流速，確定二者單獨和互動作用的侵蝕動力條件。發展室內試驗方法，通過定量控制地表徑流流量與近地表水流深度的試驗方法，採用不同坡度（5°、15°、25°），研究近地表滲流匯集、延程增大過程中觸發土壤侵蝕的臨界條件和演變規律；研究不同地表流量（2、4、8 L/min）與近地表水流深度（0/4（對照）、1/4、2/4、3/4耕層土壤厚度）互動作用下，土壤侵蝕發生的條件，侵蝕產沙過程、土壤侵蝕速率、土壤臨界剪下力、水流輸沙能力及土壤可蝕性參數。

結題摘要

項目以紫色土坡耕地為研究對象，研究紫色土坡耕地土壤在地表徑流與近地表壤中流互動作用下，土壤侵蝕隨溝長的變化過程，探索土壤侵蝕機理及動力機制。經課題成員4年研究，完成課題預期目標。獲得如下主要研究成果：(1)利用表置環式土壤入滲儀，定量測定研究了紫色土坡耕地土壤基質入滲性能和優先流入滲性能，為降雨條件下近地表壤中流和地表徑流預測提供基礎。(2)構建了近地表壤中流和水流深度控制的試驗設備和試驗方法，並研究了地表徑流和近地表水流的流速，為研究水流侵蝕動力提供基礎。(3)發展了近地表水流影響下坡面水流侵蝕過程的試驗方法，在不同坡度、地表徑流流量與近地表水流深度互動作用下，研究紫色土坡耕地侵蝕產沙過程。(4)利用試驗數據計算得到水流輸沙能力、土壤侵蝕速率、土壤可蝕性和臨界剪下力。成果有助於深入認識地表與近地表水流互動作用下土壤侵蝕機理、提供侵蝕模型參數體系，為紫色土坡耕地土壤侵蝕預報模型構建提供支撐。