不同雨强及坡度下坡面流的水动力特性

土壤侵蚀是中国南方多雨区面临的一个重大环境问题,研究不同降雨条件下红壤坡面的水动力特性,对于认识红壤侵蚀过程具有重要的意义。采用室内人工模拟降雨试验,研究了不同雨强(60、90、120、180、270 mm·h-1)和不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下红壤坡面的侵蚀特征,分析测定了侵蚀过程中的流速、水深及单宽流量,探讨它们随雨强及坡度的变化规律。结果表明,相同雨强下沿程流速随着坡度增大而呈增大的趋势,坡度为20°的流速大于另外3种坡度(10°、15°和25°)的流速;随着雨强的增加,坡面流平均水深不断增大。不同雨强条件下,坡度为10°的坡面径流平均水深相对较大,而在中大雨强下,当坡度为20°和25°时平均水深均处于较低水平;在同一坡度下,坡面单宽流量随着雨强增大而增大,两者呈现较好的线性关系,决定系数均大于0.91;随着坡度的增加,单宽流量在10°和20°附近分别出现先增加后减少的变化趋势,坡度对单宽流量影响存在临界坡度,其变化值在10°附近。试验结果揭示了试验槽内红壤坡面侵蚀过程中雨强、坡度与水动力特性的关系。