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Characteristics of runoff processes and nitrogen loss via surface flow and interflow from weathered granite slopes of Southeast China
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作者 DENG Long-zhou FEI Kai +3 位作者 SUN Tian-yu ZHANG Li-ping FAN Xiao-juan NI Liang 《山地科学学报:英文版》 SCIE CSCD 2019年第5期1048-1064,共17页
Rainfall intensity and slope gradient are two of the most important factors affecting the variations of runoff nitrogen(N).However,the effects of slope gradient and rainfall intensity on N loss via surface flow and in... Rainfall intensity and slope gradient are two of the most important factors affecting the variations of runoff nitrogen(N).However,the effects of slope gradient and rainfall intensity on N loss via surface flow and interflow on weathered granite slopes are poorly understood.In this study,12 artificial rainfalls(three rainfall intensities and four slope gradients)were simulated to investigate the coupling loss characteristics of surface flow–interflow–total nitrogen(TN),nitrate nitrogen(NO3--N)and ammonia nitrogen(NH4+-N)on weathered granite slopes.The results show that slope gradient has a greater impact on the surface flow when the rainfall intensity is relatively large.The effect gradually weakens with the decrement of rainfall intensity.The interflow yield increases firstly with the prolongation of rainfall duration,then tends to be stable and finally decreases.The total surface flow percentage increases with rainfall intensity while it decreases with increasing slope gradient with a range of 10.88%-71.47%.The TN loss concentration of the surface flow continually decreases with rainfall duration while that of the interflow shows different fluctuations.However,the TN loss loads of both surface flow and interflow increase with increasing rainfall intensity and slope gradient.The NO3--N concentration of interflow is much higher than that of the surface flow.The NH4+-N concentration is always less than that of NO3--N with no significant difference between surface flow and interflow.The percentages of the TN,NO3--N,and NH4+-N total loss load and concentration of surface flow and interflow were analyzed.The results show that N loss via both surface flow and interflow occurs mainly in the form of NO3--N.Most of the N loss is caused by interflow which is the preferential path of runoff nutrient loss.These findings provide data support and underlying insights for the control of runoff and N loss on the weathered granite slopes. 展开更多
关键词 Simulated RAINFALL Nitrogen loss Surface flow INTERFLOW SLOPE GRADIENT RAINFALL intensity Weathered GRANITE SLOPE
A three-dimensional two-level gradient smoothing meshfree method for rainfall induced landslide simulations
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作者 Dongdong WANG Jiarui WANG +2 位作者 Junchao WU Junjun DENG Ming SUN 《结构与土木工程前沿:英文版》 EI CSCD 2019年第2期337-352,共16页
A three-dimensional two-level gradient smoothing meshfree method is presented for rainfall induced landslide simulations. The two-level gradient smoothing for meshfree shape function is elaborated in the threedimensio... A three-dimensional two-level gradient smoothing meshfree method is presented for rainfall induced landslide simulations. The two-level gradient smoothing for meshfree shape function is elaborated in the threedimensional Lagrangian setting with detailed implementation procedure. It is shown that due to the successive gradient smoothing operation without the requirement of derivative computation in the present formulation, the two-level smoothed gradient of meshfree shape function is capable of achieving a given influence domain more efficiently than the standard gradient of meshfree shape function. Subsequently, the two-level smoothed gradient of meshfree shape function is employed to discretize the weak form of coupled rainfall seepage and soil motion equations in a nodal integration format, as provides an efficient three-dimensional regularized meshfree formulation for large deformation rainfall induced landslide simulations. The exponential damage and pressure dependent plasticity relationships are utilized to describe the failure evolution in landslides. The plastic response of soil is characterized by the true effective stress measure, which is updated according to the rotationally neutralized objective integration algorithm. The effectiveness of the present threedimensional two?level gradient smoothing meshfree method is demonstrated through numerical examples. 展开更多
关键词 meshfree method LANDSLIDE RAINFALL THREE-DIMENSIONAL TWO-LEVEL GRADIENT SMOOTHING nodal integration
胶东铁路弃土弃渣体产流产沙特征 预览
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作者 张荣华 荆莎莎 +5 位作者 张洪达 李欢 张春强 黎家作 刘霞 张光灿 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期80-85,共6页
通过人工模拟降雨试验,研究降雨强度和坡度对胶东铁路弃土弃渣体产流产沙的影响。根据青荣铁路沿线降雨和弃土弃渣体堆积特点,设计3种雨强(20,40,60mm/h)和3个坡度(20°,30°,40°)。结果表明:(1)当降雨强度由20mm/... 通过人工模拟降雨试验,研究降雨强度和坡度对胶东铁路弃土弃渣体产流产沙的影响。根据青荣铁路沿线降雨和弃土弃渣体堆积特点,设计3种雨强(20,40,60mm/h)和3个坡度(20°,30°,40°)。结果表明:(1)当降雨强度由20mm/h增加到60mm/h,产流开始时间可缩短11~20s;当坡度由20°变化到40°,产流开始时间可提前17~22s。(2)径流量、产沙率在降雨初期剧增到峰值,之后径流量逐渐趋于稳定,而产沙率波动减小后逐渐趋于稳定。(3)相同坡度条件下,雨强40 mm/h下的径流量较20 mm/h时增加37.3%~122.6%,产沙率约为20mm/h时的1.5~19.5倍;而雨强60mm/h下的径流量较40mm/h时仅增加19.1%~26.7%,产沙率仅为40mm/h时的62.5%~151.8%。(4)相同雨强条件下,坡度对径流量、产沙率的影响存在临界坡度(30°~40°),径流量、产沙率随坡度的增大先增加后减小。(5)弃土弃渣体坡度为30°时坡度对坡面侵蚀量的贡献率大于雨强贡献率;而40°时雨强贡献率明显超过坡度。研究结果可为胶东半岛区域铁路项目建设期间弃土弃渣体的水土流失监测及防治提供技术支撑。 展开更多
关键词 弃土弃渣体 人工模拟降雨 降雨强度 坡度 土壤侵蚀
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The experimental study of hydrodynamic characteristics of the overland flow on a slope with three-dimensional Geomat 预览
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作者 王广月 孙国瑞 +1 位作者 李建康 李炯 《水动力学研究与进展:英文版》 SCIE EI CSCD 2018年第1期153-159,共7页
关键词 水动力学特征 流动 三维 陆上 学习 试验性 动力学过程 模拟系统
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侵蚀性风化花岗岩坡地降雨产流及水文过程研究 预览 被引量:2
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作者 邓龙洲 张丽萍 +3 位作者 邬燕虹 范晓娟 孙天宇 费凯 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期67-73,共7页
为研究坡地的降雨产流分配及水文动态过程,以侵蚀性风化花岗岩坡地为研究对象,采用室内人工模拟降雨的方法研究不同降雨强度(30,60,90,120,150mm/h)和不同坡度(5°,8°,15°,25°)条件下坡面径流和壤中流的分配特... 为研究坡地的降雨产流分配及水文动态过程,以侵蚀性风化花岗岩坡地为研究对象,采用室内人工模拟降雨的方法研究不同降雨强度(30,60,90,120,150mm/h)和不同坡度(5°,8°,15°,25°)条件下坡面径流和壤中流的分配特征与水文过程。结果表明:坡面径流的初始产流时刻均随降雨强度和坡度的增大而提前,壤中流的初始产流时刻明显滞后于坡面径流。壤中流径流量在不同坡度下随降雨时间的延长呈先递增后趋于平稳的现象,雨强越大达到峰值的时间越早,在降雨停止一段时间后径流量开始下降。多数情况下,壤中流所占总径流量的比重均大于坡面径流,坡面径流量比重随雨强的增大而增大,随坡度的变化幅度较小。坡面径流的径流系数与雨强的相关性较强,而壤中流径流系数与坡度之间的拟合效果较好。不同坡度下坡面径流、壤中流和混合流(坡面径流与壤中流同时发生)的径流模数与雨强呈正相关关系,不同类型径流的径流模数大小依次为混合流〉壤中流〉坡面径流。 展开更多
关键词 坡面径流 壤中流 雨强 坡度 径流系数 径流模数
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黄土区草地坡面片流阻力系数试验研究 预览
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作者 田娜玲 王占礼 +2 位作者 张琪琳 王栋栋 张庆玮 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期7-11,共5页
阻力系数是坡面流水动力学参数之一,是反映坡面流水力学特性的重要特征值。通过室内人工模拟降雨试验,研究了不同雨强(0.7,1.0,1.5,2.0,2.5mm/min)和坡度(7°,10°,15°,20°,25°)下,黄土区草地坡面片流阻力... 阻力系数是坡面流水动力学参数之一,是反映坡面流水力学特性的重要特征值。通过室内人工模拟降雨试验,研究了不同雨强(0.7,1.0,1.5,2.0,2.5mm/min)和坡度(7°,10°,15°,20°,25°)下,黄土区草地坡面片流阻力系数随雨强和坡度的变化特征。结果表明:(1)不同雨强和坡度下,草地坡面片流阻力系数随降雨历时的变化均呈先波动减小,后逐渐趋于稳定的趋势,且变化过程均可用二次多项式进行描述,相关性显著,决定系数0.5以上。(2)草地坡面片流阻力系数随雨强的增加而逐渐增大,可用指数方程描述,决定系数0.8以上;而片流阻力系数随坡度的增加而减小,可用对数方程描述,决定系数0.6以上。(3)草地坡面次降雨平均片流阻力系数对雨强及坡度的综合响应关系可用二元指数函数描述,决定系数0.923,且雨强对草地坡面片流平均阻力系数的影响大于坡度对阻力系数的影响。研究结果为草地坡面水流动力学特性及草地植被的阻流机制提供参考和理论基础,对于深刻认识黄土区草地坡面侵蚀动力和生态建设具有重要意义。 展开更多
关键词 黄土区 草地植被 片流阻力系数 雨强 坡度
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雨强和坡度对嵌套砾石红壤坡面产流产沙的影响 预览 被引量:1
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作者 王蕙 胡秀君 山成菊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期24-29,共6页
采用人工模拟降雨的方法研究了嵌套砾石红壤坡面的产流产沙特征,分析了雨强(60,120mm/h)和坡度(10°,15°,20°,25°)条件下嵌套砾石和无砾石红壤坡面的产流和产沙过程差异。结果表明:(1)产流开始时间T_(嵌套... 采用人工模拟降雨的方法研究了嵌套砾石红壤坡面的产流产沙特征,分析了雨强(60,120mm/h)和坡度(10°,15°,20°,25°)条件下嵌套砾石和无砾石红壤坡面的产流和产沙过程差异。结果表明:(1)产流开始时间T_(嵌套砾石)〈T无硕石,60mm/h雨强条件下嵌套砾石较无砾石坡面在10°,15°,20°,25°坡度分别延迟4.20,2.95,2.23,1.03min;(2)坡度相同时,嵌套砾石坡面较无砾石坡面产流率明显减少,但雨强的增大会掩盖嵌套砾石对坡面产流率减小的影响;(3)嵌套砾石红壤坡面在60mm/h雨强、坡度10°条件下平均产流率最小,在120mm/h雨强、25°坡面下平均产流率是前者的4.5倍;无砾石红壤坡面在120mm/h雨强、坡度25。条件下平均产流率最大,为最小平均产流率的4.8倍;(4)各坡面产沙强度、次降雨产沙量随雨强和坡度增大而增大,60mm/h雨强、坡度10°和25°时,嵌套砾石坡面平均产沙强度为无砾石坡面的6.0%和28.4%;120mm/h雨强时,此两个坡度的嵌套砾石坡面为无砾石坡面平均产沙强度的33.9%和25.3%。 展开更多
关键词 嵌套砾石 雨强 坡度 产流过程 产沙量
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樟子松人工林原产地与不同自然降水梯度引种地土壤和植物叶片生态化学计量特征 预览
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作者 赵姗宇 黎锦涛 +2 位作者 孙学凯 曾德慧 胡亚林 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第20期7189-7197,共9页
降水格局是影响陆地生态系统结构和过程的重要环境要素,尤其对于干旱/半干旱地区,降水变化是植物生长驱动的关键生态因子。目前,针对降水变化对陆地生态系统C、N、P等元素生物地球化学循环过程影响开展了大量研究。然而,关于沙地... 降水格局是影响陆地生态系统结构和过程的重要环境要素,尤其对于干旱/半干旱地区,降水变化是植物生长驱动的关键生态因子。目前,针对降水变化对陆地生态系统C、N、P等元素生物地球化学循环过程影响开展了大量研究。然而,关于沙地樟子松重要引种地科尔沁沙地自然降水梯度下沙地樟子松人工林土壤、植物生态化学计量特征的研究未见报道。因此,本研究以樟子松原产地红花尔基和引种地科尔沁沙地自然降水梯度下4个典型沙地樟子松人工林为对象,研究樟子松引种地降水变化对土壤(0-10.10-20cm和20-40cm)和植物(1年和2年生叶)生态化学计量特征的影响。研究结果发现:(1)与红花尔基原产地樟子松人工林相比,科尔沁沙地引种的樟子松人工林土壤C、N、P元素含量显著降低;(2)科尔沁沙地自西向东,随降水量增加,沙地樟子松人工林土壤C、N、P含量以及C:P和N:P表现为逐渐增加趋势,而土壤C:N呈减少趋势;(3)随着降水量增加,樟子松叶C含量呈下降趋势,叶N含量和N:P比值呈增加趋势,植物叶P含量无一致性规律;(4)樟子松叶片P含量与土壤C、N、P含量呈极显著正相关关系,而叶片C和N含量与土壤C、N、P含量无显著相关性。研究表明,沙地樟子松引种地科尔沁沙地土壤C、N、P养分比较缺乏,且随着降水增加土壤N养分限制降低,而土壤P养分限制增加。本研究从生态化学计量特征角度,为今后开展科尔沁沙地不同降水梯度条件下引种樟子松人工林提供理论依据。 展开更多
关键词 科尔沁沙地 降水梯度 生态化学计量 土壤养分 樟子松人工林
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雨强和坡度对黄土坡面土壤侵蚀及氮磷流失的影响 预览
9
作者 张梦 李冬杰 周玥 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期85-90,共6页
采用人工模拟降雨的手段,在2种雨强(50,75mm/h)、4种坡度(5°,10°,15°,20°)条件下,研究了雨强和坡度对黄土坡面土壤侵蚀和养分流失的影响。结果表明:(1)降雨强度从50mm/h增大到75mm/h,相同坡度的坡面开始产... 采用人工模拟降雨的手段,在2种雨强(50,75mm/h)、4种坡度(5°,10°,15°,20°)条件下,研究了雨强和坡度对黄土坡面土壤侵蚀和养分流失的影响。结果表明:(1)降雨强度从50mm/h增大到75mm/h,相同坡度的坡面开始产流时间提前了2.75~4.79min。(2)随着雨强的增大,同一坡度的坡面径流量增加了12.53~15.80mm/m2,增加幅度为1.24~1.31倍;同一坡度的坡面产沙量增加了0.47~3.61kg/m2,增加幅度为0.77~2.90倍。坡面侵蚀过程中,存在临界坡度,为15°左右。(3)氮素流失以径流流失为主,泥沙中总氮的流失量较低,仅占径流总氮流失量的1.4%~9.7%。坡度较小时,磷素流失途径以径流流失为主,随着坡度的增加,磷素的流失途径以泥沙流失为主。(4)径流总氮流失浓度与径流强度呈线性正相关,泥沙总氮和总磷流失浓度与产沙率也分别呈显著的线性正相关。 展开更多
关键词 降雨强度 坡度 土壤侵蚀 养分流失
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降雨强度和坡度对黑土区土质道路路面侵蚀特征的影响 预览
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作者 沈海鸥 刘健 +3 位作者 王宇 温磊磊 刘建祥 赵占军 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期123-126,共4页
选取3种东北黑土区有代表性的侵蚀性降雨(60,90,120mm/h)和3个典型坡度(3°,5°和7°),采用模拟降雨试验方法,研究不同降雨强度和坡度下黑土区土质道路路面径流量、侵蚀量以及产流产沙过程的变化特征。结果表明:不同... 选取3种东北黑土区有代表性的侵蚀性降雨(60,90,120mm/h)和3个典型坡度(3°,5°和7°),采用模拟降雨试验方法,研究不同降雨强度和坡度下黑土区土质道路路面径流量、侵蚀量以及产流产沙过程的变化特征。结果表明:不同降雨强度和坡度试验处理的径流量主要变化于56.3-61.8mm;而路面侵蚀速率随降雨强度和坡度的增加分别增大1.8-11.0倍和1.2-10.0倍,且二者相互促进,共同影响土质道路路面土壤侵蚀。此外,降雨强度对黑土区土质道路路面产流率变化过程的影响明显,而坡度的影响较小。随着降雨强度和坡度的增加,含沙量均明显增大,且波动幅度逐渐增强。可见,降雨强度和坡度对黑土区土质道路路面侵蚀影响显著,可以通过消减雨滴动能以及改变路面性质防治道路水土流失。 展开更多
关键词 降雨强度 坡度 土质道路路面 径流量 侵蚀量 黑土区
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降雨条件下不同土壤类型的坡面径流侵蚀产沙试验研究 预览
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作者 黄旭华 孔琼菊 黄丽丽 《南昌工程学院学报》 CAS 2017年第4期45-47,53共4页
利用人工模拟降雨试验,研究我国最具代表的4种侵蚀性土壤,即红壤、紫色土、黑土和黄土,降雨雨强和坡度对坡面径流侵蚀产沙的影响以及坡面径流与侵蚀产沙的相关性,结果表明,4种土壤的坡面平均产沙强度均随降雨雨强和坡度的增大而增大,其... 利用人工模拟降雨试验,研究我国最具代表的4种侵蚀性土壤,即红壤、紫色土、黑土和黄土,降雨雨强和坡度对坡面径流侵蚀产沙的影响以及坡面径流与侵蚀产沙的相关性,结果表明,4种土壤的坡面平均产沙强度均随降雨雨强和坡度的增大而增大,其抗侵蚀能力大小依次为紫色土、红壤、黑土和黄土;对人工模拟降雨试验坡面平均产沙强度进行二因素方差分析,计算所得的P值均小于0.05,说明降雨雨强和坡度对坡面侵蚀产沙强度的影响显著;分析4种土壤坡面侵蚀产沙与径流的关系,得出坡面产沙强度随径流强度的增大而增大,且两者之间存在较好的幂函数关系。 展开更多
关键词 产沙 雨强 侵蚀 坡度
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祁连山排露沟流域土壤水热与降雨脉动沿海拔梯度变化 被引量:3
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作者 胡健 吕一河 +1 位作者 傅伯杰 孙飞翔 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期151-160,共10页
为了探讨垂直带气候与植被垂直分布间关系,对祁连山排露沟流域北坡不同海拔梯度降雨和土壤水热观测数据进行了分析,结果表明:1生长季降雨量随着海拔升高而增加,增加幅度为27.7 mm·(100m)^-1;2海拔越高降雨天数占生长季比值越高,... 为了探讨垂直带气候与植被垂直分布间关系,对祁连山排露沟流域北坡不同海拔梯度降雨和土壤水热观测数据进行了分析,结果表明:1生长季降雨量随着海拔升高而增加,增加幅度为27.7 mm·(100m)^-1;2海拔越高降雨天数占生长季比值越高,2~10 mm的小降雨脉动频率随着海拔升高而增加,小于2 mm的降雨脉动在低海拔发生频率较高,大于20 mm的降雨脉动在高海拔发生频率较高;3在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤湿度每升高100 m增加幅度分别为0.027 m~3·m^-3和0.023 m~3·m^-3,在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤温度每升高100 m降低幅度分别为0.32℃和0.28℃;4不同海拔上的土壤温度沿土壤剖面降低,土壤湿度随土壤深度先升高后降低,而土壤温湿度随生长季先升高后降低。 展开更多
关键词 土壤湿度 土壤温度 降雨脉动 海拔梯度 祁连山
降雨强度和坡度对土壤氮素流失的影响 预览 被引量:13
13
作者 潘忠成 袁溪 李敏 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期9-13,共5页
采用人工模拟降雨的方法,研究了不同雨强(30,50,65,100mm/h)和坡度(0°,5°,10°)下粘质土坡面土壤氮素流失过程,以及雨强、坡度对单位面积土壤氮素流失量的影响。结果表明:(1)降雨过程中,随着雨强和坡度的增大,氮... 采用人工模拟降雨的方法,研究了不同雨强(30,50,65,100mm/h)和坡度(0°,5°,10°)下粘质土坡面土壤氮素流失过程,以及雨强、坡度对单位面积土壤氮素流失量的影响。结果表明:(1)降雨过程中,随着雨强和坡度的增大,氮素流失的浓度和总量都会相应增加,且雨强和坡度越大,氮素流失浓度变化越快,径流浓度稳定时间越早;(2)不同雨强下坡度与单位面积土壤氮素流失量呈线性相关,且随着雨强的增大,坡度对单位面积土壤氮素流失量的影响变小;不同坡度下雨强与单位面积氮素流失量的线性关系显著,当雨强一定时,坡度的改变对氮素流失量的变化速率影响不大;(3)雨强和坡度与单位面积氮素流失量之间有显著的线性关系,相关系数达到0.978 9~0.982 0;(4)相同条件下,雨强对氮素流失量的影响比坡度大;(5)在降雨过程中,累积径流量与3种形态氮的累积流失量之间有显著的线性关系,相关系数达到0.914 5~0.961 1。 展开更多
关键词 模拟降雨 降雨强度 坡度 氮素流失
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黄土坡面片蚀过程稳定含沙量及其影响因素 被引量:5
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作者 盛贺伟 孙莉英 蔡强国 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2016年第8期1008-1016,共9页
黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄... 黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。 展开更多
关键词 片蚀 稳定含沙量 降雨强度 坡度 黄土质地 单位水流功率
降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响 预览 被引量:2
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作者 盛贺伟 郑粉莉 +1 位作者 蔡强国 孙莉英 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期13-17,23共6页
通过设计2种降雨强度(90,120mm/h)和4个地表坡度(10°,15°,20°,25°)的模拟降雨试验,研究了降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响。结果表明,试验条件下当降雨量相同时,降雨强度和坡度对径流量的影响不显著,而... 通过设计2种降雨强度(90,120mm/h)和4个地表坡度(10°,15°,20°,25°)的模拟降雨试验,研究了降雨强度和坡度对粘黄土坡面片蚀的影响。结果表明,试验条件下当降雨量相同时,降雨强度和坡度对径流量的影响不显著,而对坡面片蚀量的影响非常显著。当降雨强度由90mm/h增加到120mm/h时,在相同坡度条件下坡面片蚀量增加76.2%-128.0%;当坡度由10°变化到25°时,90mm/h和120mm/h两种降雨强度坡面片蚀量分别增加29.3%-72.1%和1.8%-75.4%。在降雨历时相同时,降雨强度由90mm/h增加到120mm/h可使相同坡度条件下坡面径流量和片蚀量分别增加19.5%-26.0%和103.8%-162.2%;当坡度由10°增加至25°时,坡面片蚀量在90mm/h和120mm/h两种降雨强度下分别增加25.1%-67.4%和1.8%-75.0%。降雨强度对稳定阶段坡度侵蚀速率的相对贡献大于82%,远大于坡度对稳定阶段侵蚀速率的相对贡献。 展开更多
关键词 降雨强度 坡度 片蚀 稳定阶段侵蚀速率 粘黄土
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水力坡度变化下的降雨—出流试验研究 预览
16
作者 岑鑫雨 肖先煊 +4 位作者 蔡国军 杨术刚 张家森 王欣 黄宇彬 《水力发电》 北大核心 2016年第5期7-11,共5页
为探讨小流域出流对上游降雨的动态响应特征,在室内建立了潜水渗流地质模型,并开展了一定降雨条件下,水力坡度逐渐增大及水力坡度逐渐减小的小流域降雨-出流试验。结果发现,降雨条件不变,流域出流的峰值流量持续时间随水力坡度增大而减... 为探讨小流域出流对上游降雨的动态响应特征,在室内建立了潜水渗流地质模型,并开展了一定降雨条件下,水力坡度逐渐增大及水力坡度逐渐减小的小流域降雨-出流试验。结果发现,降雨条件不变,流域出流的峰值流量持续时间随水力坡度增大而减小,流量变化段的持续时间随水力坡度减小(增大)而增大(减小);流域出流流量峰值会在降雨结束之前出现。分析认为地下径流的流域产、汇流模式对于降雨的响应较地表径流、壤中流与地下径流综合模式灵敏。研究为山前平原的地下水资源评价及陆面水体与地下水的水文过程的研究提供数据参考。 展开更多
关键词 降雨 潜水 水力坡度 试验
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人工降雨条件下云南红土坡面土壤侵蚀特性 预览 被引量:1
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作者 洪斌 张祖莲 +2 位作者 黄英 梁谏杰 邱观贵 《水土保持通报》 CSCD 2016年第4期118-123,共6页
[目的] 揭示降雨强度、坡度和坡长与云南红土坡面土壤侵蚀之间的关系,为云南红土地区土壤侵蚀的防治提供依据。[方法] 采用室内人工模拟降雨试验及理论分析相结合的方法。[结果](1)红土坡面侵蚀模数与降雨强度、坡度和坡长的相关关... [目的] 揭示降雨强度、坡度和坡长与云南红土坡面土壤侵蚀之间的关系,为云南红土地区土壤侵蚀的防治提供依据。[方法] 采用室内人工模拟降雨试验及理论分析相结合的方法。[结果](1)红土坡面侵蚀模数与降雨强度、坡度和坡长的相关关系显著(R2〉0.95)。(2)在相同坡度、坡长条件下,红土坡面侵蚀模数与降雨强度呈幂函数关系;(3)在相同降雨强度、坡长条件下,红土坡面侵蚀模数与坡度呈二次多项式关系;(4)在相同降雨强度、坡度条件下,红土坡面侵蚀模数与坡长呈二次多项式关系。[结论] 云南红土坡面侵蚀模数随降雨强度的增大而增大;当坡度小于临界坡度21.4时,坡面侵蚀模数随坡度的增大而增大,当坡度大于临界坡度21.4时,坡面侵蚀模数随坡度的增大而减小;坡面侵蚀模数随坡长的增大而增大。 展开更多
关键词 云南红土 土壤侵蚀模数 降雨强度 坡长 坡度
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雨强和坡度对裸地径流颗粒物及磷素流失的影响 预览 被引量:4
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作者 袁溪 潘忠成 +1 位作者 李敏 刘峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3099-3106,共8页
采用人工模拟降雨的方法,研究了不同雨强(0-100mm/h)和坡度(0°-10°)条件下,北方砂壤土裸地降雨径流中颗粒物(SS)、总磷(TP)、颗粒态磷(PP)的流失量及径流污染物之间的相关关系,并分析了雨强和坡度对污染物流失量的... 采用人工模拟降雨的方法,研究了不同雨强(0-100mm/h)和坡度(0°-10°)条件下,北方砂壤土裸地降雨径流中颗粒物(SS)、总磷(TP)、颗粒态磷(PP)的流失量及径流污染物之间的相关关系,并分析了雨强和坡度对污染物流失量的影响.研究结果表明,雨强和坡度越大,SS和TP流失量越大;径流中SS与TP、TP与PP的单位面积流失量呈显著线性相关关系(R-2〉0.946);在实验条件范围内,雨强对颗粒物及磷素流失量的影响比坡度更显著;径流中颗粒物及磷素单位面积流失量与雨强、坡度及场降雨径流总量之间均有明显的线性关系,相关系数大于0.911,由于0°裸地和有坡度裸地的下渗及产流情况差异较大,在模拟雨强和坡度对颗粒物及磷素流失量影响时需分别考虑.结果可为我国北方砂壤土裸地径流中颗粒物及磷素单位面积流失量的估算提供计算方法和科学依据. 展开更多
关键词 降雨雨强 坡度 裸地 颗粒物 磷素
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延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究 预览
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作者 张春梅 张锋 张立鹏 《安徽农业科学》 CAS 2016年第18期49-51,57共4页
[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自... [目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。 展开更多
关键词 延河流域 土壤含水量 空间变化 降雨梯度
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黄土坡面细沟发育及细沟与细沟间侵蚀比率研究 预览 被引量:6
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作者 刘淼 杨明义 张风宝 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期12-16,共5页
基于室内人工模拟降雨试验,采用三维激光扫描仪对坡面进行监测,研究了黄土坡面不同坡度(10°,15°,20°,25°)和雨强(90,120mm/h)下细沟发育过程、形态特征及细沟与细沟间侵蚀比率变化规律。结果表明:(1)随着坡... 基于室内人工模拟降雨试验,采用三维激光扫描仪对坡面进行监测,研究了黄土坡面不同坡度(10°,15°,20°,25°)和雨强(90,120mm/h)下细沟发育过程、形态特征及细沟与细沟间侵蚀比率变化规律。结果表明:(1)随着坡度、降雨强度增大,坡面产流时间、细沟出现时间有减小趋势,断面流速有增大趋势;(2)黄绵土坡面细沟形态变化受降雨强度影响较小,受坡度影响较大。在10°,15°坡度条件下,受溯源侵蚀及沟道下切作用较强,形成的细沟长、窄,深;在20°,25°条件下,受沟壁坍塌作用影响较大,形成的细沟短、宽、浅;(3)采用多元回归方法对细沟与细沟间侵蚀比率与坡度、雨强、径流的关系进行拟合,拟合函数为幂函数方程,细沟与细沟间侵蚀比率随着坡度、降雨强度增大而增大。 展开更多
关键词 细沟发育 模拟降雨 坡度 降雨强度 侵蚀比率 三维激光扫描仪
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