坡面侵蚀过程水力学性质研究进展

郭岩松 毕曼

摘 要：坡面侵蚀是土壤侵蚀研究的主要内容，因此研究坡面侵蚀的水力学特征对于理解土壤侵蚀过程具有重要的意义。通过梳理土壤侵蚀过程水力学性质在各侵蚀形式的研究成果，旨在总结各侵蚀形式的特点、问题和研究方向。降雨在坡面侵蚀过程的参与主要体现在入渗、溅蚀、片蚀和沟蚀4个方面，因侵蚀影响因素的作用和参与程度的不同，会独立或同时产生上述侵蚀形式。

关键词：坡面侵蚀;入渗;溅蚀;片蚀;沟蚀;水力学

中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）22-0120-06

Abstract： Slope erosion is the main content of soil erosion research， and studying the hydraulic characteristics of slope erosion is of great significance for understanding the process of soil erosion. This paper analyzed the research results of the hydraulic properties of the soil erosion process in each erosion form， aiming to summarize the characteristics， problems and research directions of each erosion form. The participation of rainfall in the slope erosion process is mainly reflected in four aspects： infiltration， splash erosion， sheet erosion and rill erosion. The above-mentioned erosion forms can occur independently or at the same time depending on the role and contribution of the erosion influencing factors.

Keywords： slope erosion;infiltration;splash erosion;sheet erosion;rill erosion;hydraulics

1 坡面侵蚀研究背景

水蚀是由降雨和径流的侵蚀力导致土壤物质分离、运输和沉积的过程[1]。在农业用地、荒地、盐碱地、公路边坡、矿山复垦中，可观察到不同的侵蚀形式。例如，溅蚀、片蚀、细沟和细沟间侵蚀甚至是滑坡，这些侵蚀形式会独立或同时发生[2]。关于降雨特征、水力条件和土壤特性等侵蚀因素对侵蚀过程的影响，学者们在实验室和野外环境中进行了大量研究[3-4]。目前，在降雨和水流流动的相互作用下，侵蚀过程的动态变化已成为研究热点[5]。坡面土壤分离和沉积物运移表现出的特征直接取决于侵蚀过程和前述侵蚀因素[6]。通过各种水力侵蚀性质的研究可以更好地了解沉积物流失和粒度分布的动态变化，有助于开发和验证侵蚀模型[7]。

在降雨期间，降雨的分配主要分为渗透、径流以及土壤表面的飞溅[8]。研究发现，降雨的分配在不同坡度梯度上其特征是存在差异的[9]。……