本文選題：覆沙坡面　切入點(diǎn)：產(chǎn)流過(guò)程　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)帶是黃土高原土壤侵蝕最為劇烈的地區(qū),該區(qū)域冬春季以風(fēng)蝕為主,夏秋季以水蝕為主,土壤侵蝕在時(shí)間上交錯(cuò),空間上疊加。劇烈的侵蝕是其成為黃河泥沙的主要源區(qū)—多沙粗沙區(qū),也是下游河床粗泥沙的主要源區(qū)。片沙覆蓋黃土丘陵是水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)典型的地貌類型,由于風(fēng)力、地形及地被物的影響,片沙覆蓋坡面覆沙厚度、沙層空間分布、覆沙坡面大小、沙層粒徑組成等方面都存在差異,研究該區(qū)內(nèi)不同覆沙條件下的土壤侵蝕特征可對(duì)水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)帶水土流失的預(yù)報(bào)及防治提供理論依據(jù)。本論文以不同覆沙條件的覆沙黃土坡面為研究對(duì)象,基于野外調(diào)查與室內(nèi)模擬降雨試驗(yàn),結(jié)合降雨過(guò)程中的近景攝影技術(shù),研究不同覆沙方式、覆沙厚度、粒徑組成和不同坡長(zhǎng)覆沙坡面下沙土二元結(jié)構(gòu)坡面產(chǎn)匯流、侵蝕產(chǎn)沙及坡面侵蝕動(dòng)力過(guò)程的特征,主要研究結(jié)果如下:(1)分析了不同覆沙厚度和粒徑組成的覆沙黃土坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程:覆沙黃土坡面較無(wú)覆沙黃土坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間明顯延長(zhǎng),產(chǎn)流速率和產(chǎn)流量減小,產(chǎn)沙速率和產(chǎn)沙量增大,降雨過(guò)程中產(chǎn)流產(chǎn)沙波動(dòng)性增大,且這些變化隨覆沙厚度增加而明顯加強(qiáng);沙層粒徑組成在不同覆沙厚度下對(duì)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響不同,2 cm覆沙厚度坡面在降雨前期隨粒徑變粗產(chǎn)流產(chǎn)沙呈增大趨勢(shì),降雨后期無(wú)明顯變化;5 cm覆沙厚度坡面隨沙層粒徑變粗產(chǎn)流速率呈增加趨勢(shì),降雨前期粗粒徑覆沙坡面的侵蝕速率高于細(xì)粒徑沙層坡面,降雨后期恰好相反;10 cm覆沙厚度的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙隨沙層粒徑組成變化不明顯。典型覆沙黃土坡面的產(chǎn)流過(guò)程為雨水垂直入滲 沙土界面潛流 沙層邊緣滲流 地表徑流,產(chǎn)沙過(guò)程為沙層邊緣滲流侵蝕 沙層坍塌重力侵蝕 地表徑流輸移,明顯不同于無(wú)覆沙黃土坡面的超滲產(chǎn)流方式及濺蝕 片蝕 細(xì)溝侵蝕的侵蝕發(fā)展過(guò)程。覆沙坡面的流速波動(dòng)性大于黃土坡面。粒徑組成較細(xì)的覆沙坡面的坡面流速明顯大于粒徑較粗的覆沙坡面的坡面流速,粒徑組成較細(xì)的覆沙坡面侵蝕速率小于粒徑較粗的覆沙坡面的侵蝕速率。坡面流速與侵蝕速率在降雨前期呈同增同減,在降雨后期流速波動(dòng)變化并趨于穩(wěn)定,侵蝕速率明顯減小。(2)分析了不同覆沙方式的覆沙坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程:無(wú)覆沙黃土坡面的產(chǎn)流快,隨雨強(qiáng)增大,產(chǎn)流速率與侵蝕速率均明顯增大,隨坡度增大,產(chǎn)流速率和侵蝕速率均有先增大后減小的趨勢(shì)。無(wú)覆沙黃土坡面在不同條件下產(chǎn)流速率均小于降雨強(qiáng)度;隨覆沙方式變化,初始產(chǎn)流時(shí)間有明顯差異,順坡變厚和順坡變薄的產(chǎn)流時(shí)間較平鋪坡面短。順坡變薄的產(chǎn)流速率在產(chǎn)流初期明顯大于順坡變厚和平鋪坡面的產(chǎn)流速率,產(chǎn)流后期則小于后者,覆沙坡面產(chǎn)流速率峰值出現(xiàn)大于降雨強(qiáng)度的現(xiàn)象。各覆沙方式下累積徑流量整體表現(xiàn)為順坡變薄順坡變厚平鋪坡面;順坡變薄覆沙方式的侵蝕開始早,侵蝕速率隨降雨歷時(shí)延長(zhǎng)先增大后減小。平鋪坡面覆沙方式的侵蝕以溯源侵蝕為主,侵蝕速率明顯大于順坡變薄的侵蝕速率。順坡變厚覆沙方式的侵蝕速率隨降雨歷時(shí)的變化表現(xiàn)為短時(shí)間迅速增大后迅速減小。各覆沙方式下短歷時(shí)降雨的累積侵蝕量為順坡變薄順坡變厚平鋪坡面,長(zhǎng)歷時(shí)降雨的累積侵蝕量為順坡變薄順坡變厚平鋪坡面;平鋪覆沙坡面的流速最大,波動(dòng)性也最大。順坡變薄覆沙坡面的流速最小,波動(dòng)性也最小。變薄坡面,降雨前期侵蝕速率增加,坡面流速增大,達(dá)到峰值后,侵蝕速率逐漸減小并趨于穩(wěn)定,坡面流速波動(dòng)變化并趨于穩(wěn)定。順坡變厚和平鋪坡面,降雨初期侵蝕速率短時(shí)間內(nèi)達(dá)到峰值后開始下降,坡面流速逐漸增大。產(chǎn)流后期侵蝕速率減小并趨于穩(wěn)定,坡面流速波動(dòng)變化并趨于穩(wěn)定。(3)分析了不同坡長(zhǎng)的覆沙坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程:3m坡長(zhǎng)覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間較1.1m坡長(zhǎng)覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間明顯提前;坡度為10°和20°時(shí),長(zhǎng)坡度覆沙坡面的產(chǎn)流速率明顯大于1.1m坡長(zhǎng)短坡長(zhǎng)覆沙坡面的產(chǎn)流速率,坡度為30°時(shí),長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面的產(chǎn)流速率在產(chǎn)流前期較大,明顯大于短坡長(zhǎng)覆沙坡面的產(chǎn)流速率,在產(chǎn)流后期,坡長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)流速率的影響不明顯。短坡長(zhǎng)覆沙坡面的產(chǎn)流速率波動(dòng)性較小,長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面的產(chǎn)流速率波動(dòng)較大;長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面侵蝕速率在降雨過(guò)程中的變化趨勢(shì)與短坡長(zhǎng)覆沙坡面侵蝕速率的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出一致性,與短坡長(zhǎng)覆沙坡面的侵蝕速率相比,長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面的侵蝕速率明顯較高。長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面的侵蝕速率在降雨前期的波動(dòng)性大于降雨后期,侵蝕速率波動(dòng)性大于短坡長(zhǎng)覆沙坡面。坡度較小時(shí),長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面的坡面流速大于短坡長(zhǎng)覆沙坡面的坡面流速。坡度較大時(shí),長(zhǎng)坡長(zhǎng)覆沙坡面和短坡長(zhǎng)覆沙坡面的坡面流速差異在產(chǎn)流開始時(shí)較大,在產(chǎn)流后期差異較小。各試驗(yàn)條件下,不同坡長(zhǎng)覆沙坡面的平均流速變化規(guī)律基本一致。流速和侵蝕速率在降雨的前期和后期具有較大的差異性,在降雨的中間階段,流速與侵蝕速率具有同增同減的一致性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S157.1

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本文編號(hào)：1603025