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降雨能量对水土流失的影响研究进展
舒若杰
(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)
摘 要 :降雨是导致土壤流失的动力因素,降雨侵蚀力反映由降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,准确计算降雨侵蚀力
是定量预报土壤流失的重要环节。本文回顾了国内外降雨能量及其侵蚀力研究现状、进展、降雨雨谱测定、降雨能
量及侵蚀力计算方法、降雨与产流产沙的关系,归纳总结了降雨与降雨侵蚀力的研究方法,并根据降雨地域性差异
较大的特点,推荐了适用于我国的降雨侵蚀力及降雨能量计算公式。
关键词:降雨能量;水土流失;土壤侵蚀;产流产沙
中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:1672- 643X((013)02- 0196- 05
Research progress of influence of rainfall energy on soil andwater loss
S H U Ruojie
Investigation, Design and Research Institute o f Water Conservancy
and Electric Po"wer ^ 510635 y ^hina)
Abstract : Rainfall is considered as a dynamical factor causing the soil erosion,and rainfall erosivi-
ty can reflect the potential ability of soil erosion by rainfall. So the accurate calculation of rainfall
erosivity is an important process for quantitative forecast soil erosion. In this paper,the research
actuality and progress of rainfall capacity and erosivity,raindrop spectrum m e as u re m en t ,the cal
culation me th o ds for rainfall capacity and erosivity,the relationship of rainfall and sediment were
summarized. Further m ore,the calculation formulas of rainfall erosivity and capacity that are sui--
able in China were proposed according the regionalism characteristics of rainfall.
K e y wo r ds : rainfall energy; soil and water loss; soil erosivity; runoff and sediment production
第2 4 卷第2 期 水资 源 与水 工 程学 报 Vol. 24 No. 2
2 0 13 年 4 月 Jo urnal of W ater Resources & W a ter En gineering A p r.,2013
i 降雨能量特征的表述与计算
降 雨 是 导 致 水 土 流 失 的 动 力 因 子 ,降雨侵蚀力
反 映 由降 雨 引 起 水 土 流 失的潜 在 能 力 、气候因 素对
水 力侵 蚀的 作 用。准确评估计算降雨侵蚀力对定量
预报 水土 流失 具有 重要 意义。
郭 耀 文 、付 炜 、夏 艳 华 、章 文 波 等 人 [1—1]通过大
量 研 究 证 实了降 雨 侵 蚀 力 与 降 雨 能 量 有 关 ,多数拟
定 的 降 雨侵蚀力指标都 包 含 降 雨 动 能 因 子 ,并提出
了 不同的 计 算 降 雨 动 能方程 或 降 雨 动 能 计 算 方法。
但 由 于 单个雨滴所蕴含 的 能 量 非 常 小 ,以致使用灵
敏 度 很 高 的仪器 进 行 测量 时 ,都可 能被 风等其 它因
素 影响 所 掩 盖,即 直 接 测 量 雨 滴 动 能 比 较 困 难 。我
国江忠善等(1983)[3]利用色斑法收集了黄土高原天
水 、绥 德 、西 峰 和 离 石 等 4 站 的 雨 滴 资 料 ,分别拟合
出 黄土高 原 断 点 雨 强与动 能 的 关 系 式 。黄 炎 和 、周
伏 建 、谢 云 等 也 分 别 在 福 建 安 溪 、福 建 省 、云南滇东
北等地 建立 了区 域性 降雨动 能估算 公式[6—s ]。
1 . 1 降雨雨谱测定方法
降 雨 雨 谱 的 分 布 直 接 决 定 降 雨 侵 蚀 能 量 的 大
小 ,降 雨雨 谱包括 雨滴组 成分布 、降落速度和雨滴动
能 等 。雨 滴 直 径 的 大 小 ,决 定 了降落 雨 滴 的质 量 和
速 度 的 大 小 ,从 而 决 定 了 雨 滴 所 具 有 动 能 的 大 小 。
只 要 测 得 降 雨 的雨滴 大 小 及 其 组 成 分 布,就可以得
出 降 雨 雨 谱 特 性 参 数 ,并 用 前 人 [M]的 一 些结论 来
推 算出 降 雨侵 蚀 力。当前常见的测定雨滴大小的方
法 有雷 达观 测 法、摄 影 法 、浸 人 法 、面粉 团法 和滤 纸
色 斑 法 。
(1)雷 达 观 测 法 :此 法 可 实 时 、大面 积 地观 测包
括 雨 滴 粒 径及其分布在 内 的 一 些 降 雨 基 本 特 性 ,一
般 在 气 象 方 面 用 于 天 然 降雨 的 观 测 ,不 适合人工降
雨 等 实 验研 究 ;
(2)摄 影 法 :摄影法是实验室内观 测人工模拟降
雨的 一 种 较为 常用 的方 法,观 测 中 ,先用高速摄影机
拍 摄 出 正在下落中 的 雨 滴 的 相 片 ,然后 在显 微镜 下
量测 出 该雨 滴的 粒径。摄影法能方便准确的测出降
收稿日期:2012- 10- 2 4 ; 修回日期:2012- 12- 03
作者筒介:舒若杰(1980-),男,贵州岑巩人,硕士,主要从事水土保持设计与研究工作。
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