根据黄土高原的地貌特征,建立室内概化坡沟系统模型,结合REE示踪技术,采用放水冲刷试验,研究了坡沟系统径流水动力学特性和坡沟系统侵蚀泥沙来源等问题。通过不同流量和草被结构的野外坡沟系统冲刷试验,研究了草被覆盖对坡沟系统水动力学特性的调控作用、坡沟系统侵蚀产沙过程随植被位置不同时侵蚀产沙的差异、坡沟系统的侵蚀产沙过程随着坡底和沟底草被覆盖度的变化等过程。研究结果表明,在坡沟系统中,径流雷诺数Re、径流弗罗德数Fr和流速V随流量和坡位的不同变化较大。REE示踪研究结果表明,坡沟系统的侵蚀量主要来自坡面,坡面顶端2m的侵蚀量占坡沟系统总侵蚀量的50%~75%;坡沟系统中的侵蚀率与径流能耗或单宽水流功率之间呈现显著的幂函数关系;坡沟系统的产沙总量随着草被覆盖位置的变化相差较大。当草被布设在坡底时,随着流量的增大,坡沟系统的产沙量呈现出先减小后增大的趋势;沟坡产沙量占总产沙量的比例随着坡面草被覆盖度的增加呈指数增加趋势,坡面草被在减轻坡面侵蚀的同时,却在某种程度上有加重沟坡侵蚀的风险。
英文主题词vegetation arrangement; Rare Earth Element tracing; water erosion dynamic; erosion sediment; slope-gully system