[发明专利]基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤侵蚀特性分析方法

摘要

本发明提供一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤侵蚀特性分析方法，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤侵蚀特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤侵蚀特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量的土壤侵蚀特征；结合恒定雨强下土壤侵蚀特征、变化雨强下土壤侵蚀特征和不同有机质含量的土壤侵蚀特征，分析得到所述土壤侵蚀特性。本方法通过人工降雨试验，分析模拟降雨条件应用于构建更具物理机理的土壤入渗模型。能够快速准确分析土壤侵蚀信息。

主权项

1.一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤侵蚀特性分析方法，其特征在于，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤侵蚀特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤侵蚀特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量的土壤侵蚀特征；结合恒定雨强下土壤侵蚀特征、变化雨强下土壤侵蚀特征和不同有机质含量的土壤侵蚀特征，分析得到所述土壤侵蚀特性；其中：所述恒定雨强下土壤侵蚀特征，包括：恒定雨强下坡面产流变化特征、恒定雨强下坡面产沙变化特征和恒定雨强下总径流量和总侵蚀量的变化特征；所述选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤侵蚀特征，包括：设置第一雨强、第二雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的雨强和坡度下进行测试分析；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的产流速率变化状况，所述产流速率变化状况为所述恒定雨强下坡面产流变化特征；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的产沙速率变化状况，所述产沙速率变化状况为所述恒定雨强下坡面产沙变化特征；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的总径流量和总侵蚀量，所述总径流量和总侵蚀量为恒定雨强下总径流量和总侵蚀量的变化特征；所述变化雨强下土壤侵蚀特征，包括：径流随降雨过程的动态变化特征、下渗随降雨过程的动态变化特征、土壤侵蚀随降雨过程的动态变化特征；所述选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤侵蚀特征，包括：采用历时变化雨强并设置第一变化雨强、第二变化雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的坡度和变化雨强下进行测试分析；获取不同雨强条件下至少两种质地不同的土壤的产流变化状况，所述产流变化状况为所述径流随降雨过程的动态变化特征；获取不同雨强条件下至少两种质地不同的土壤的累积入渗量随时间变化状况，所述累积入渗量随时间变化状况为所述下渗随降雨过程的动态变化特征；获取不同雨强条件下至少两种质地不同的土壤的侵蚀量和侵蚀强度变化状况，所述侵蚀量和侵蚀强度变化状况为所述土壤侵蚀随降雨过程的动态变化特征；所述不同有机质含量的土壤侵蚀特征，包括：有机质含量对径流量的动态变化特征、有机质含量对泥沙流水量的动态变化特征和有机含量对下渗量的动态变化特征；所述选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量的土壤侵蚀特征，包括：所述至少两种质地不同的土壤包括低有机质含量土壤和高有机质含量土壤；在未添加有机肥状态下，获取并分析不同雨强条件下，低有机质含量土壤产流变化状况和高有机质含量土壤产流变化状况；在添加有机肥状态下，获取并分析不同雨强条件下，低有机质含量土壤径流变化状况和高有机质含量土壤径流变化状况；所述低有机质含量土壤产流变化状况、高有机质含量土壤产流变化状况、低有机质含量土壤径流变化状况和高有机质含量土壤径流变化状况为有机质含量对径流量的动态变化特征；所述在添加有机肥状态下，获取并分析不同雨强条件下，低有机质含量土壤径流变化状况和高有机质含量土壤径流变化状况，包括：向低有机质含量土壤中添加有机肥料使土壤有机质含量分为低、中、高三个等级，分别表示为L‑L、L‑M、L‑H，分别获取L‑L、L‑M、L‑H的土壤径流变化状况；向高有机质含量土壤中添加有机肥料使土壤有机质含量分为低、中、高三个等级，分别表示为H‑L、H‑M、H‑H，分别获取H‑L、H‑M、H‑H的土壤径流变化状况。