无定河流域径流侵蚀功率时空变化特征

王 伟, 李占斌,2, 杨 瑞, 贾 路, 任宗萍, 李 鹏

(1.西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048; 2.中国科学院 水利部 水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西 杨凌 712100; 3 延安大学 建筑工程学院, 陕西 延安 716000)

流域尺度上，径流不仅是泥沙的输移媒介，而且是能量传递、转化的纽带和载体。因此，径流侵蚀能量的传递过程、空间尺度效应及其与输沙之间的响应关系是流域侵蚀研究的薄弱环节，亟待对其进行定量研究[1]。研究人员[2]尝试采用径流能耗理论对侵蚀产沙过程进行了模拟和分析，得到了较好的结果。Yang C T[3]审查了常规泥沙输送方程推导中所用的基本假设，提出径流功率理论。同时为了进一步确定总含沙量，杨志达[4]提出了包括有关变量的函数关系。崔文滨等[5]应用这一理论对不同坡度和流量条件下的侵蚀产沙特征进行了分析和比较，发现径流功率理论能够较好地表征侵蚀产沙。以上研究说明，侵蚀能量理论能够较好的描述土壤侵蚀。尺度问题在流域水沙模拟中具有非常重要意义，不同时空尺度的水沙响应关系十分复杂，还需要科研人员不断地进行研究和探索。鲁克新等[6-7]基于次暴雨洪水过程中径流深、洪峰流量模数两个水文参数，提出了径流侵蚀功率的概念，表明径流侵蚀功率在次暴雨尺度可以更好地表征坡面和流域尺度的水力侵蚀动力。程圣东[8]首次提出了计算年功率、月功率的理论和计算方法。……