移动降雨特性对坡面水文响应及土壤侵蚀的影响

摘要

移动降雨特性对坡面水文响应及土壤侵蚀有着重要影响。对降雨移动特性的研究进入到了物理模型试验与分布式水文模型相结合的阶段，但分布式模型的参数化及效率验证，需要精细化的分布式水文数据。因此，本文研究的主要目的一方面是通过一系列室内物理模型试验，系统地考虑不同雨强、降雨历时、移动方向、降雨位置以及雨间间隔等条件下坡面产流与土壤侵蚀情况，研究移动降雨-产流/产沙机制；另一方面，通过获得的坡面出口产流流量过程曲线、产沙过程曲线、坡面内部土壤体积含水率随时空变化曲线以及()程下渗深度等分布式数据，为分布式水文模型的参数率定以及效率验证提供了充分的数据支持。
　　 通过一系列系统性的研究，本文得出以下结论：
　　 1.本研究实验条件下的坡面产流方式主要以蓄满产流为主。
　　 2.本研究实验条件下的坡面产沙机制主要由径流片蚀影响，但对于产流流量峰值超过30ml/s的工况，则主要受雨滴溅击侵蚀影响。
　　 3.与向下移动降雨条件下的产流情况相比较，短历时条件下向上移动降雨特性的产流时间提前，产流与产沙峰值减小；但对于长历时条件下，由于土壤结皮的形成，产流峰值与产沙峰值反而增大。
　　 4.降雨时间间隔会影响前期土壤含水量，在蓄满产流机制下，会加快下一场降雨产流开始时间。
　　 5.对于向下移动降雨，到达产流峰值与产沙峰值的时间有良好同步性；但对于向上移动降雨以及固定降雨，由于结皮或裂缝的产生，相关关系则变得更加复杂。
　　 本文研究采集了坡面出口的产流及产沙数据，并记录了坡面内部不同位置分布的土壤体积含水量信息以及()程下渗深度，为分布式水文模型提供了丰富的分布式水文信息，有助于促进分布式模型的发展以及研究的进一步深化。