川中紫色土丘陵區(qū)侵蝕性降雨及侵蝕特征研究.pdf

1、降雨侵蝕是降雨和土壤相互作用的結(jié)果，降雨是侵蝕的動(dòng)力，土壤是被侵蝕的對(duì)象。在川中紫色土地區(qū)，降雨是最主要的土壤侵蝕動(dòng)力。降雨侵蝕力就反映了降雨的這種作用，它是指降雨引起土壤侵蝕的潛在能力，是降雨特性的函數(shù)。紫色土丘陵區(qū)由于生態(tài)環(huán)境脆弱，墾殖率高，坡耕地多等特點(diǎn)，水土流失較嚴(yán)重。對(duì)紫色土的侵蝕性降雨和侵蝕特征進(jìn)行研究是了解和掌握土壤侵蝕規(guī)律的基礎(chǔ)，同時(shí)也為紫色土地區(qū)水土保持綜合治理提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。本文以研究區(qū)域降雨資料和5°、10

2、°、15°、20°和25°五種不同坡度的徑流觀測(cè)小區(qū)水土流失觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)研究了川中丘陵區(qū)降雨特征、降雨侵蝕力、坡耕地土壤侵蝕特征及侵蝕影響因子。研究結(jié)果表明：
　　 (1)川中遂寧水土保持試驗(yàn)站多年平均降雨量為908.78mm，平均降雨日數(shù)為111.29日，全年有30％天數(shù)存在降雨。根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線分析，1％年份年降雨量為1389.70mm，年最大日降雨量為281.20mm；5％年降雨量為1231.63mm，年最大日降

3、雨量為204.45mm；50％年降雨量為897.17mm，年最大日降雨量為88.73mm；95％年降雨量為625.52mm，年最大日降雨量為49.37mm。全年6月、7月、8月是降雨最為集中的月份，分別占全年降雨量的18.23％、17.79％、17.34％，共計(jì)53.37％，12月及次年1月、2月降雨量約45.1mm，僅占全年4.96％。各類型降雨量中，中雨為263mm，小雨為258.74mm，共占全年降雨量的60％，暴雨、大暴雨、特大

4、暴雨降雨量為162.03mm，占全年降雨量的18％。各類型降雨次數(shù)中，小雨占年總降雨次數(shù)的79％，其次為中雨占15％。小雨事件各月份均有發(fā)生，中雨僅1月份沒(méi)有發(fā)生記錄，大雨主要發(fā)生在4～11月，暴雨發(fā)生在4～9月，大暴雨及特大暴雨主要發(fā)生在6月、8月。
　　 (2)研究區(qū)多年平均降雨侵蝕力值為4436.29MJ·mm/(hm2·h)，降雨侵蝕力標(biāo)準(zhǔn)差為2206.51，偏差系數(shù)Cv為0.50。根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線分析，1％年降雨侵蝕

5、力為12276.08 MJ·mm/(hm2·h)，5％年降雨侵蝕力為8822.83 MJ·mm/(hm2·h)，75％年降雨侵蝕力為2853.40 MJ·mm/(hm2·h)。降雨侵蝕力值年內(nèi)分布呈現(xiàn)單峰型，8月份降雨侵蝕力值達(dá)到最大，為1213.18MJ·mm/(hm2·h)，6、7、8三個(gè)月的降雨侵蝕力值占全年的73.63％。年降雨量及R值進(jìn)行相關(guān)分析，得出相關(guān)系數(shù)r值為0.928，顯著性水平為極顯著。通過(guò)對(duì)月降雨侵蝕力與各類雨型月

6、降雨量進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)降雨侵蝕力與大雨暴雨量相關(guān)程度最高，相關(guān)系數(shù)r為0.985，其次為與中雨～暴雨雨量相關(guān)系數(shù)為0.976。
　　 (3)通過(guò)對(duì)不同坡度在2001～2004年內(nèi)產(chǎn)生侵蝕的降雨次數(shù)進(jìn)行頻數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，坡度對(duì)一定時(shí)段內(nèi)的降雨事件引起侵蝕與否具有極顯著的影響。根據(jù)侵蝕特征擬定了川中紫色土丘陵區(qū)5°、10°、15°、20°、25°坡耕地土壤侵蝕降雨量臨界值分別為48mm、37.6mm、33.2mm、32.4mm、24.2

7、mm；平均雨強(qiáng)臨界值分別為5.26mm/h、5.20 mm/h、4.86 mm/h、4.51mm/h、4.63mm/h。
　　 (4)對(duì)土壤侵蝕特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)年土壤侵蝕量與年降雨量之間的關(guān)系并不明顯。對(duì)各月份內(nèi)不同類型降雨雨量和月內(nèi)侵蝕量進(jìn)行分析，5°小區(qū)觀測(cè)資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性逐漸增強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.787、0.842、0.912；10°小區(qū)觀測(cè)資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性先增

8、強(qiáng)再減弱，相關(guān)系數(shù)r分別為0.706、0.776、0.773；15°小區(qū)觀測(cè)資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性也先增強(qiáng)再減弱，相關(guān)系數(shù)r分別為0.775、0.821、0.801；20°小區(qū)觀測(cè)資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性逐漸增強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.779、0.791、0.853；25°小區(qū)觀測(cè)資料顯示，侵蝕量與中雨、大雨、暴雨之間相關(guān)性先減弱再增強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.757、0.754、0.825?？傮w而言

9、，大雨、暴雨與侵蝕量之間關(guān)系最為密切。
　　 (5)通過(guò)相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)坡度與年侵蝕量相關(guān)系數(shù)r為0.749，再根據(jù)各月份侵蝕量與坡度關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，4月、5月、6月、9月相關(guān)系數(shù)r均達(dá)到0.93以上，7月相關(guān)系數(shù)較低僅為0.242，8月相關(guān)系數(shù)為0.738。做各月份侵蝕量與R值散點(diǎn)圖發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)月R值達(dá)到900MJ·mm/(hm2·h)以上是才產(chǎn)生較大侵蝕。通過(guò)相關(guān)分析得知，各坡度小區(qū)降雨侵蝕力與月侵蝕量均表現(xiàn)出較高相關(guān)程度，相關(guān)系