红壤裸露坡地次降雨土壤侵蚀规律

• Published in: 农业工程学报 Vol. 31; no. 2; pp. 124 - 132
• Main Author: 秦伟 左长清 晏清洪 王昭艳 杜鹏飞 燕楠
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国水利水电科学研究院水利部水土保持生态工程技术研究中心，北京 100048%中国农业大学水利与土木工程学院,北京,100083%中国水利水电科学研究院国际泥沙研究培训中心,北京,100044 2015; 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100048
• Subjects: 侵蚀; 土壤; 坡地; 次降雨; 红壤区; 降雨; 降雨类型; 侵蚀; 坡地; slope land; 降雨; rainstorm types; red soil region; individual rainfall; 土壤; precipitation; 降雨类型; 次降雨; erosion; soils; 红壤区
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.02.018

揭示红壤裸露坡地次降雨土壤侵蚀规律可为红壤坡地水土流失防治和水土保持效益评价提供科学依据。该文基于典型红壤区裸露坡地试验小区134场次降雨气象、水文观测资料，选取雨量、历时和雨强为特征指标，综合采用快速聚类和判别聚类，划分确定出3种雨型：A雨型（高频次、短历时、小雨量、大雨强），B雨型（中频次、中历时、中雨量、中雨强）和 C 雨型（低频次、长历时、大雨量、小雨强）。其中，A 雨型是造成红壤裸露坡地土壤侵蚀的主要降雨类型。通过Pearson相关分析和Mann-Kendall检验表明，红壤裸露坡地土壤侵蚀主要受雨强和雨量共同影响，雨强的指标中以最大30 min雨强与其关系最为密切，是导致土壤侵蚀变化的直接因素，雨量则通过改变雨强产生一定的间接影响。土壤侵蚀强度随最大30 min雨强增大过程中，在15 mm/h处存在明显转折，最大30 min雨强小于该值前，侵蚀强度呈缓慢增大，大于该值后，侵蚀强度快速增大。土壤侵蚀与雨量整体呈同步增大，但不同雨型的单位雨量侵蚀能力表现为A雨型＞B雨型＞C雨型。在排除前期降雨影响的前提下，利用数理统计方法建立了南方红壤裸露坡地次降雨土壤侵蚀强度与雨量和最大30 min雨强的幂函数统计关系，用于3类雨型下的侵蚀预报时整体精度较好，且更适于短历时暴雨。以上研究将为深入揭示红壤坡地土壤侵蚀规律和构建预报模型提供有益参考。