土壤细沟可蚀性快速测定方法

摘要

本发明涉及一种土壤细沟可蚀性快速测定方法，是通过选取一个坡面作为试验区，开挖相同规格的细沟，分别对细沟进行径流冲刷，测定并计算细沟流量与侵蚀率、细沟流速和径流剪切力，并以细沟的侵蚀率作为Y值，以径流剪切力为X值，绘制散点图，然后进行线性拟和，拟和直线的斜率即为细沟可蚀性值。本方法适用于各种不同的坡面条件，对试验环境的要求不高；占有较小的试验面积；试验布置简单，主要依靠供水装置；测定简便快速，在野外完成一次测定仅需要数小时；测定结果可靠。

主权项

1.一种土壤细沟可蚀性快速测定方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、地表处理选取一个坡面作为试验区，试验区顺着顺坡方向长不小于3m，宽不小于1.5m，去除试验区内植被，使地表裸露，并对地表进行翻耕，并耙平；步骤二、细沟规格的确定在试验区内按照顺坡方向开挖相同规格的细沟5条，细沟长度L为2m，细沟横断面为U型，横断面宽度d为5cm，深度为5cm，沟底与坡面平行，相邻细沟间距离至少10cm；步骤三、水分控制保持试验区内土壤水分饱和；步骤四、测试设备布置在细沟的上坡方向上方有水源；水源通过供水管道给细沟供水，供水管道上有一个阀门控制径流的流量大小和关闭，在细沟上坡方向沟头放置双层塑料网垫；在细沟下坡方向出口安装集流槽，并连接塑料软管；步骤五、流量控制采用5个不同流量的清水径流通过双层塑料网垫分别对5个细沟进行冲刷，控制流量分别为2、4、6、8、10L/min；步骤六、细沟流量与侵蚀率测定每2min用量筒通过塑料软管取集留槽内全部的样品一次，记录样品体积V与取样时间T₁，样品体积V单位为L，取样时间T₁单位为s，利用公式R＝V/T₁计算得到每个细沟内的实际流量R，流量单位为L/s；将每个量筒内的全部样品转入空盒重量为W₁的铝盒中，置入烘箱于105℃温度下烘干24小时，然后进行称重，获得干沙和铝盒总重量W₂，利用公式计算得到细沟侵蚀率E，细沟侵蚀率E的单位换算成kg/(m²·s)；步骤七、细沟流速测定采用亚甲基兰溶液为染色剂，待细沟径流稳定后，在细沟入口滴入染色剂，记录染色剂随径流到达细沟出口的时间T₂，利用公式v＝L/T₂计算得到细沟径流的流速v，其中流速v单位为m/s，L为细沟长度，单位为m，T₂为测量时间，单位为s，重复3次取平均值；步骤八、径流剪切力计算利用公式计算得到径流剪切力τ，式中，γ为水容重，取值9800N/m³；s为水力坡度，s＝sin(α)，α为地表坡度，单位为°；h为水深，单位为m；Q为流量，单位为L/s；d为细沟宽度，单位为cm；v为细沟流速，单位为m/s；最终计算得到的径流剪切力τ单位换算为N/m²；步骤九、细沟可蚀性计算以细沟的侵蚀率作为Y值，以径流剪切力为X值，绘制散点图，然后进行线性拟和，拟和直线的斜率即为细沟可蚀性值，细沟可蚀性值的单位为kg/(m²·s·Pa)；所述步骤一中，翻耕的深度为地表以下10cm；所述步骤三中，保持试验区内土壤水分饱和是通过如下方式保持的：一是对试验区进行喷水，使表土水分饱和；二是在试验区上方开挖水坑，并持续注入清水，通过下渗和侧渗，使试验区土壤下部饱和；三是在试验区左右两侧开挖导流沟，并与上方水坑连通，保持径流持续在导流沟中流动，从侧面保证试验区土壤水分饱和。