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黄土高原半干旱地区坡面产流入渗作用机制的模拟研究

苏静  
【摘要】: 在本论文中,对目前存在于该地区的多种整地造林方式进行了综述和效果分析。在前人对坡面降雨入渗产流研究成果的基础上,得到了适合该地区的坡面水量转化关系的数学模型,并采用HYDRUS—2D有限元模拟软件,对不同坡面条件下土壤水分二维运动进行了动态模拟,并与试验数据进行了对比分析。结果表明:利用HYDRUS—2D软件模拟降雨条件下,不同坡度坡面上土壤水分的动态变化,具有较高的精度。对于今后研究降雨量、降雨强度、雨型、前期土壤含水量、坡度、坡形等因素对集水面上入渗产流的影响等问题具有很重要的价值。 通过模拟1°、3°两种坡度下裸地和夯实坡面上雨季15天的土壤水分变化情况,发现雨季土壤水分动态变化与降雨的变化有密切关系,不同深度内土壤水分的变化趋势相同,但变化幅度明显不同,浅层土壤水分变化的幅度大于较深层的,即10cm>20cm>30cm>40cm>50cm,尤以3°坡面表现明显。另外,通过不同坡度及不同坡面间的土壤水分变化对比,表明:3°坡面产流效果优于1°坡面;夯实坡面更有利于产流,但在土壤容重从1.21g/cm~3变化到1.90g/cm~3时,效果不是很明显。


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