土样初始状态对红壤坡面水文过程的影响研究

摘要

红壤地区水土流失引起了一系列的生态环境问题，已成为制约该地区农业可持续发展的重要因素之一，因此有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵红壤为研究对象，采用室内人工模拟降雨试验，研究不同初始容重(1.05、1.1、1.15、1.2、1.25 g/cm3)、初始含水量（风干土、10％、15％、20％）的土样初始状态对坡面降雨入渗过程、产流过程、降水与地表水和壤中流之间的转化规律及土壤侵蚀过程的影响，揭示裸露坡地的水文过程变化规律。通过数据分析，得到以下结论:
　　 1.不同初始容重对坡面水文过程的影响
　　 容重是影响坡面水文过程的重要因素之一，不同的土壤初始容重条件对坡面产流、产沙、入渗和土壤含水量空间变异的影响为:有壤中流情况，在低容重时产流强度和产流速度随容重的增加而增加，在高容重时随容重的增加而减小;产沙速度随着容重的增加先增大后减小，总产沙量和泥沙溅蚀量无明显规律变化;初始入渗速率随容重的增加而减小。无壤中流情况，产流强度、产沙速度、总产沙量和泥沙溅湿量随着容重的增加而增加。容重1.05和1.1 g/cm3，1.15和1.2g/cm3之间无显著差异，容重1.25 g/cm3含水量变异产生显著差异。
　　 2.不同初始含水量对坡面水文过程的影响
　　 不同的初始含水量使得土壤结构不同，进而影响坡面水文过程:有壤中流时，随含水量的增加产流时间减慢，总产沙量和泥沙溅蚀量减小。平均入渗率随含水量的变化衰减速度依次为:风干土＞20％＞15％＞10％;无壤中流时，初始含水量10％、15％和20％随含水量的增加，产流强度增加，总产沙量增加，产沙速度先减小后加快，风干土的产流速度随含水量增加先加快后减慢，并以稳定的速率下渗。
　　 3.有无壤中流水文过程比较分析
　　 初始容重相同时，有壤中流的初始产流速度比无壤中流慢，总产流量变化范围也小于无壤中流，同一时刻容重1.15 g/cm3平均入渗率无壤中流小于有壤中流，其余4种容重无壤中流大于有壤中流。初始含水量相同时有壤中流产流速度快于无壤中流，初始产沙速度稍快于无壤中流，平均入渗率小于无壤中流。有壤中流和无壤中流含水量的变异系数都属于中等变异，有壤中流随着初始含水量的增加变异系数逐渐减小，无壤中流比有壤中流的变异小。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 技术路线

1．5 研究工作概括

第二章 试验设计与方法

2．1 试验方案

2．2 试验装置与材料

2．3 试验过程

2．4 指标测试方法

第三章 初始容重对坡面水文过程的影响

3．1 初始容重对坡面产流影响

3．2 初始容重对坡面产沙影响

3．3 初始容重对入渗的影响

3．4 小结

第四章 初始含水量对坡面水文过程的影响

4．1 初始含水量对坡面产流影响

4．2 初始含水量对坡面产沙的影响

4．3 初始含水量对入渗的影响

4．4 小结

第五章 土样初始状态对坡面土壤含水量空间变异的影响

5．1 不同初始容重对土壤含水量空间变异的影响

5．2 不同初始含水量对土壤含水量空间变异的影响

5．3 小结

第六章 结论及创新

6．1 主要结论

6．2 创新之处

参考文献

附录

致谢

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