[發(fā)明專(zhuān)利]基于室外降雨模擬和室內(nèi)土壤測(cè)試的土壤侵蝕特性分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711063519.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107860703B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)強(qiáng);傅致遠(yuǎn);阿膺蘭;彭巖波;劉廷璽;李小磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N17/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N17/00;G01N33/24
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種基于室外降雨模擬和室內(nèi)土壤測(cè)試的土壤侵蝕特性分析方法，所述方法包括：選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行恒定雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征；選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行變化雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征；選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤，分別添加不同梯度的有機(jī)肥，進(jìn)行降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到不同有機(jī)質(zhì)含量的土壤侵蝕特征；結(jié)合恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征、變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征和不同有機(jī)質(zhì)含量的土壤侵蝕特征，分析得到所述土壤侵蝕特性。本方法通過(guò)人工降雨試驗(yàn)，分析模擬降雨條件應(yīng)用于構(gòu)建更具物理機(jī)理的土壤入滲模型。能夠快速準(zhǔn)確分析土壤侵蝕信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤侵蝕研究技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于室外降雨模擬和室內(nèi)土壤測(cè)試的土壤侵蝕特性分析方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，土壤是地球表層重要的環(huán)境要素之一，它既是環(huán)境物質(zhì)的輸出源，也是環(huán)境物質(zhì)的接收載體，在地表環(huán)境演化過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。土壤侵蝕是限制當(dāng)今人類(lèi)生存與發(fā)展的全球性環(huán)境災(zāi)害，嚴(yán)重制約著全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。全球水土流失面積約16.43×106km2，占地表總面積的10.95％。據(jù)估算，中國(guó)因土壤侵蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失每年在100億元以上。因此，防治土壤侵蝕、改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)和資源-環(huán)境-社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，已成為全世界普遍關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題。

降雨及其產(chǎn)生的徑流是引起土壤侵蝕的主要?jiǎng)恿ΓS降雨過(guò)程的進(jìn)行，地面土壤水分特征、地表徑流狀況等都不斷發(fā)生變化，坡面土壤侵蝕則相應(yīng)地隨侵蝕動(dòng)力與抗侵蝕性特征的變化而予以響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于室外降雨模擬和室內(nèi)土壤測(cè)試的土壤侵蝕特性分析方法，能夠快速準(zhǔn)確的分析土壤侵蝕特性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于室外降雨模擬和室內(nèi)土壤測(cè)試的土壤侵蝕特性分析方法，所述方法包括：

選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行恒定雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征；

選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行變化雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征；

選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤，分別添加不同梯度的有機(jī)肥，進(jìn)行降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到不同有機(jī)質(zhì)含量的土壤侵蝕特征；

結(jié)合恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征、變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征和不同有機(jī)質(zhì)含量的土壤侵蝕特征，分析得到所述土壤侵蝕特性。

優(yōu)選的，所述恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征，包括：恒定雨強(qiáng)下坡面產(chǎn)流變化特征、恒定雨強(qiáng)下坡面產(chǎn)沙變化特征和恒定雨強(qiáng)下總徑流量和總侵蝕量的變化特征。

優(yōu)選的，所述選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行恒定雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到恒定雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征，包括：

設(shè)置第一雨強(qiáng)、第二雨強(qiáng)、第一坡度和第二坡度，將所述至少兩種質(zhì)地不同的土壤分別置于不同的雨強(qiáng)和坡度下進(jìn)行測(cè)試分析；

獲取兩種雨強(qiáng)下不同坡度條件下至少兩種質(zhì)地不同的土壤的產(chǎn)流速率變化狀況，所述產(chǎn)流速率變化狀況為所述恒定雨強(qiáng)下坡面產(chǎn)流變化特征；獲取兩種雨強(qiáng)下不同坡度條件下至少兩種質(zhì)地不同的土壤的產(chǎn)沙速率變化狀況，所述產(chǎn)沙速率變化狀況為所述恒定雨強(qiáng)下坡面產(chǎn)沙變化特征；獲取兩種雨強(qiáng)下不同坡度條件下至少兩種質(zhì)地不同的土壤的總徑流量和總侵蝕量，所述總徑流量和總侵蝕量為恒定雨強(qiáng)下總徑流量和總侵蝕量的變化特征。

優(yōu)選的，所述變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征，包括：徑流隨降雨過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化特征、下滲隨降雨過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化特征、土壤侵蝕隨降雨過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化特征。

優(yōu)選的，所述選取至少兩種質(zhì)地不同的土壤進(jìn)行變化雨強(qiáng)下的降雨模擬實(shí)驗(yàn)，得到變化雨強(qiáng)下土壤侵蝕特征，包括：