中国科学院水利部水土保持研究所机构知识库

沙盖黄土坡面产流产沙方式独特，侵蚀过程复杂，量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。本文基于室内模拟降雨试验，定量分析沙层厚度（2 cm, 5 cm和10 cm）和粒径组成（100%粒径≤0.25 mm、75%粒径≤0.25 mm +25%粒径﹥0.25mm、50%粒径≤0.25 mm +50%粒径﹥0.25 mm、未处理原沙和100%粒径﹥0.25 mm）在降雨过程中对产流产沙变化的影响和贡献。结果显示：沙层厚度增厚能明显延长产流时间，减少总产流量，增加总产沙量，增大降雨过程中产流产沙的变异性；随沙层粒径组成变粗，初始产流时间和产沙量无明显变化规律，产流量有增大趋势。沙层厚度、粒径组成及二者交互作用对初始产流时间变化的贡献率分别为68.03%，15.77%和3.85%。沙层厚度对降雨不同时段15 min产流量和不同历时总产流量的贡献率分别在23.89%～52.22%和41.10%～48.94%之间，对相应产沙的贡献率分别在29.19%～62.01%和13.53%～30.31%之间。整体上沙层粒径组成变化对产流产沙量变化的贡献率小于沙层厚度，且无明显规律。沙层厚度和粒径组成交互作用对产流量和降雨中前期产沙量的影响显著（p< 0.05），其对产流产沙变化的贡献率分别在13.12%～26.62%和3.22%～43.12%之间，不同降雨时段变化明显。研究结果说明，沙层厚度决定沙盖黄土坡面产流产沙过程，其和沙层粒径组成对产流产沙的影响和贡献随坡面沙层的侵蚀演化而动态变化，且二者的交互作用也不容忽视。