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      我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)的研究進(jìn)展回顧

      2018-05-16 02:01:31柯奇畫(huà)張科利
      中國(guó)水土保持科學(xué) 2018年2期
      關(guān)鍵詞:人工降雨降雨水土保持

      柯奇畫(huà), 張科利

      (北京師范大學(xué),地理科學(xué)學(xué)部,地理學(xué)院,100875,北京)

      野外徑流小區(qū)觀測(cè)是土壤侵蝕研究中獲取資料的主要途徑;但由于每年產(chǎn)流降雨發(fā)生的次數(shù)有限,加之維護(hù)成本昂貴,在現(xiàn)實(shí)中又很難獲得天然降雨條件下的產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程資料,所以僅僅依靠徑流小區(qū)觀測(cè)來(lái)獲取大量土壤侵蝕的科研數(shù)據(jù)存在很大的局限性[1-2]。為彌補(bǔ)野外小區(qū)觀測(cè)方法的不足,20世紀(jì)30年代誕生了人工降雨試驗(yàn)方法。與天然降雨觀測(cè)相比,人工降雨試驗(yàn)一方面便于進(jìn)行控制條件下的水蝕規(guī)律研究,可以獲取侵蝕過(guò)程資料,另一方面具有可大大加快研究進(jìn)程、節(jié)約大量的人力物力財(cái)力的優(yōu)勢(shì)[3-4];因此,人工降雨試驗(yàn)已成為水土保持領(lǐng)域重要的研究方法[4-5]。

      從20世紀(jì)40—50年代開(kāi)始,國(guó)外學(xué)者廣泛運(yùn)用人工降雨方法研究水土流失規(guī)律,并取得重要成果,如確定土壤可蝕性K值的諾模圖就是Wischmeier等基于美國(guó)中西部大量的人工降雨試驗(yàn)資料推導(dǎo)而來(lái)的[6]。在我國(guó),人工降雨試驗(yàn)應(yīng)用于土壤侵蝕相關(guān)研究始于20世紀(jì)60年代[5],許多學(xué)者利用室內(nèi)或野外人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行大量侵蝕相關(guān)研究,如坡面侵蝕產(chǎn)沙、徑流/入滲、淋溶、土壤養(yǎng)分流失與遷移構(gòu)成等。筆者運(yùn)用文獻(xiàn)法,對(duì)我國(guó)運(yùn)用人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行侵蝕相關(guān)研究的文獻(xiàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和綜述,并針對(duì)其中的關(guān)鍵問(wèn)題提出了今后的解決方向,旨在為把握我國(guó)土壤侵蝕模擬試驗(yàn)研究方法提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為我國(guó)水土保持研究和工作的進(jìn)步指明方向。

      1 我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)的研究現(xiàn)狀

      在知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普等中文數(shù)據(jù)庫(kù)以及Web of Science、Elsevier SD、Engineering Village等英文數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)專業(yè)檢索的方式對(duì)我國(guó)利用人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行侵蝕相關(guān)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了搜索,檢索截止日期為2017年12月1日。最終搜索到中國(guó)作者發(fā)表的相關(guān)研究論文2 500余篇,具體有自1962年以來(lái)的1 800余篇中文研究論文及自1982年以來(lái)的近700篇英文研究論文。本文從時(shí)間歷程、空間分布、研究主題、試驗(yàn)平臺(tái)、降雨機(jī)類型、試驗(yàn)方法、研究機(jī)構(gòu)及其地區(qū)分布等方面對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),全面介紹我國(guó)人工降雨試驗(yàn)在侵蝕相關(guān)研究中的發(fā)展?fàn)顩r。

      1.1 時(shí)間歷程

      人工降雨試驗(yàn)在我國(guó)起步于20世紀(jì)60—70年代,80年代逐步成熟,新世紀(jì)后進(jìn)入快速發(fā)展階段。根據(jù)發(fā)表年份對(duì)現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到我國(guó)運(yùn)用人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行侵蝕相關(guān)研究的文獻(xiàn)數(shù)量隨時(shí)間的變化過(guò)程(圖1)。

      圖1 中國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)研究的文獻(xiàn)數(shù)量隨時(shí)間的變化過(guò)程Fig.1 Time-varying process of literatures in erosion-related researches by rainfall simulation experiments in China

      我國(guó)最早應(yīng)用人工降雨進(jìn)行水土保持研究的文章[7]發(fā)表于1962年,此后的人工降雨試驗(yàn)研究大致可分為1962—1979、1980—1999和2000至今3個(gè)階段。在早期(1962—1979年)階段,只有零星的2篇相關(guān)中文研究論文發(fā)表于60年代[7-8],年均文獻(xiàn)產(chǎn)出不足1篇,人工降雨試驗(yàn)相關(guān)研究發(fā)展極其緩慢;在1980—1999年期間,年均文獻(xiàn)產(chǎn)出約9篇,人工降雨試驗(yàn)相關(guān)研究發(fā)展開(kāi)始呈上升趨勢(shì),開(kāi)始有中國(guó)作者在外文期刊發(fā)表相關(guān)研究論文,最早的一篇是Chong等于1986年發(fā)表的 《Relationship between the runoff curve number and hydrologic soil properties》[9];進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)(2000—2016年),人工降雨試驗(yàn)相關(guān)研究迅速發(fā)展,年均文獻(xiàn)產(chǎn)出近124篇,其中2010—2016年間年均文獻(xiàn)產(chǎn)出更是高達(dá)197篇。

      1.2 空間分布

      按照水土保持一級(jí)區(qū)劃對(duì)現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì),可以得到我國(guó)人工降雨試驗(yàn)的空間分布概況(表1)。人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)在西北黃土高原區(qū)應(yīng)用最多,發(fā)表的論文數(shù)量幾乎占到所有相關(guān)論文的一半。其次是南方紅壤區(qū)和西南紫色土區(qū),其中南方紅壤區(qū)占23.4%,西南紫色土區(qū)占13.6%。在西南巖溶區(qū)、東北黑土區(qū)、北方土石山區(qū)、北方風(fēng)沙區(qū)開(kāi)展的相關(guān)研究較少,青藏高原區(qū)則是研究空白區(qū)。從土壤類型來(lái)看,目前我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)所用的土壤類型以黃土、紅壤、紫色土、黑土、石灰土為主,其中用于黃土侵蝕規(guī)律研究的最多。

      表1 中國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)研究區(qū)的空間分布概況Tab.1 Spatial distribution of study areas in erosion-related researches by rainfall simulation experiments in China

      1.3 研究主題和試驗(yàn)平臺(tái)類型

      縱觀以往相關(guān)研究,人工降雨試驗(yàn)可分為野外原位試驗(yàn)和室內(nèi)模擬試驗(yàn)2大類,其中室內(nèi)模擬試驗(yàn)又可分為原型試驗(yàn)和模型試驗(yàn)。人工降雨原型試驗(yàn)保持了侵蝕坡面原有的幾何形態(tài),通常用于研究濺蝕、細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕相關(guān)研究中;而人工降雨模型試驗(yàn)則通過(guò)將較大的原型進(jìn)行概化和縮小,在模型上進(jìn)行試驗(yàn),通常應(yīng)用于淺溝、切溝和沖溝侵蝕的相關(guān)研究中。人工降雨模型試驗(yàn)通常只是縮小了地形,而無(wú)法解決雨滴大小分布[10]和土壤結(jié)構(gòu)的縮小問(wèn)題。由于無(wú)法遵循3要素等比例相似的原理,大多涉及淺溝、切溝和沖溝侵蝕的人工降雨模型試驗(yàn)在研究方法上是不可行的。

      按照研究主題進(jìn)行統(tǒng)計(jì),絕大部分人工降雨試驗(yàn)應(yīng)用于細(xì)溝與細(xì)溝間侵蝕、雨滴濺蝕研究,相關(guān)研究論文占比分別超過(guò)60%和近30%;運(yùn)用縮比尺模型開(kāi)展淺溝、切溝和沖溝侵蝕的研究只占少數(shù)(圖2(a))。關(guān)于淺溝、切溝和沖溝侵蝕的人工降雨模型試驗(yàn)通常是在大雨強(qiáng)、陡坡度或結(jié)合沖刷試驗(yàn)的條件下進(jìn)行[11-15],其中淺溝、切溝侵蝕又多在溝蝕發(fā)育過(guò)程或侵蝕方式演變過(guò)程的相關(guān)研究中同時(shí)出現(xiàn)[16-19],而沖溝侵蝕則多出現(xiàn)在泥石流相關(guān)研究中[20-23]。

      根據(jù)復(fù)雜程度,可將人工降雨試驗(yàn)中的平臺(tái)類型分為直型坡(單一坡向單一坡度)、復(fù)合坡(單一坡向多個(gè)坡度)和小流域模型(多個(gè)坡向多個(gè)坡度組合)這3種。絕大多數(shù)模擬侵蝕過(guò)程的人工降雨試驗(yàn)所用平臺(tái)為直型坡,應(yīng)用率近98%;其次是復(fù)合坡,但應(yīng)用率只有1.64%;模擬地形復(fù)雜的小流域模型最少,只有0.44%(圖2(b))。在試驗(yàn)平臺(tái)為復(fù)合坡的研究中:近一半是關(guān)于黃土高原坡溝系統(tǒng)的研究,具體是關(guān)于坡溝系統(tǒng)的徑流泥沙過(guò)程、時(shí)空分布以及降雨、植被對(duì)坡溝系統(tǒng)產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響等方面的研究[24-27];也存在以雛形溝、凹凸型坡為平臺(tái)的復(fù)合坡人工降雨試驗(yàn)研究[28-30]。直型坡是人工降雨試驗(yàn)研究中的基本坡型,即使在野外開(kāi)展的原位試驗(yàn),也是盡可能地將試驗(yàn)坡面修整成直型。目前我國(guó)直型坡的人工降雨試驗(yàn)研究中,坡長(zhǎng)最長(zhǎng)可達(dá)40 m,分別有20世紀(jì)90年代蔡強(qiáng)國(guó)等人在馬場(chǎng)溝小流域內(nèi)40 m坡長(zhǎng)上進(jìn)行的野外人工降雨試驗(yàn)[31]和21世紀(jì)初劉紀(jì)根等人在8 m長(zhǎng)的土槽上通過(guò)調(diào)節(jié)上方匯水進(jìn)行當(dāng)量坡長(zhǎng)為40 m的室內(nèi)人工降雨試驗(yàn)[32];坡度超過(guò)30°的人工降雨試驗(yàn)多在室內(nèi)通過(guò)可變坡度土槽或邊坡模型進(jìn)行,其中坡度最陡可達(dá)45°[33-35]。

      圖2 我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)中不同研究主題和試驗(yàn)坡型的分布概況Fig.2 Subjects and slope types in erosion-related researches by simulated rainfall experiments in China

      1.4 人工模擬降雨裝置

      人工模擬降雨裝置應(yīng)用于土壤侵蝕相關(guān)研究的歷史最早可以追溯到20世紀(jì)30年代的美國(guó),當(dāng)時(shí)使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的噴壺進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)[36];從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,人工模擬降雨裝置的研制在世界范圍內(nèi)受到了廣泛重視,不同類型的人工模擬降雨裝置陸續(xù)被研制出來(lái)[3]。從20世紀(jì)50年代后期起,我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)并研制各種類型的人工模擬降雨裝置開(kāi)展室內(nèi)和野外試驗(yàn)[3]。據(jù)西班牙學(xué)者Cerdá統(tǒng)計(jì),1938—1999年期間不包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)共發(fā)明改造229種人工模擬降雨裝置[37]。在眾多的人工模擬降雨裝置中,根據(jù)雨滴是否具有初速度可分為滴水式和噴水式2大類[3,38-39],根據(jù)雨滴產(chǎn)生原理的不同可分為噴嘴式、管網(wǎng)式、針管式和懸線式4大類[39-40]。其中:噴嘴式和管網(wǎng)式都屬于噴水式,所產(chǎn)生的雨滴具有一定的初始速度,且雨滴大小分布不一,較符合天然降雨實(shí)際情況;針管式和懸線式則屬于滴水式,產(chǎn)生的雨滴初速度幾乎為0,雨滴大小比較均勻和穩(wěn)定,與天然降雨有一定差別。

      根據(jù)相關(guān)論文和發(fā)明專利統(tǒng)計(jì),我國(guó)在1959—2017年期間共有近80種用于侵蝕相關(guān)研究的降雨裝置被研制出來(lái),其中適用于室內(nèi)的占45%,適用于野外條件的占35%,實(shí)驗(yàn)室和野外均適用的占20%。由表2可知,我國(guó)研制的降雨機(jī)以噴水式為主,滴水式降雨機(jī)種類和數(shù)量均較少。噴嘴式降雨機(jī)種類和數(shù)量最多,占65%;其次是針管式和管網(wǎng)式,分別占23%和10%;懸線式則僅有清華大學(xué)的邵學(xué)軍等[41]于2004年研制的一例。關(guān)于降雨裝置的應(yīng)用,采用最為廣泛的是靜止噴嘴式中的側(cè)噴式和下噴式降雨機(jī),兩者相關(guān)文獻(xiàn)均占37%左右;其次是振動(dòng)針管式、擺動(dòng)下噴式和管網(wǎng)下噴式,相關(guān)文獻(xiàn)分別占11%、7%和5%左右;其他開(kāi)發(fā)不久、較為新穎的降雨裝置類型的應(yīng)用幾乎都處于空白狀態(tài)。模擬降雨裝置種類繁多,在進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)時(shí),根據(jù)研究目的、試驗(yàn)條件選擇合適的降雨機(jī)尤為重要。

      1.5 試驗(yàn)方法

      根據(jù)試驗(yàn)條件,可將人工降雨試驗(yàn)大體可分為野外原位試驗(yàn)和室內(nèi)模擬試驗(yàn)2種類型。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)中,約60%是在室內(nèi)進(jìn)行的,只有40%是在野外原位狀態(tài)下完成的。野外原位試驗(yàn)一般以面積較大的徑流小區(qū)或者自然土坡為試驗(yàn)平臺(tái),土壤處于原位自然狀態(tài),只是通過(guò)模擬降雨開(kāi)展試驗(yàn)。室內(nèi)模擬試驗(yàn)一般以濺蝕杯(盤(pán))、變坡土槽、復(fù)合坡模型或小流域模型為試驗(yàn)平臺(tái),降雨是人工模擬狀態(tài),試驗(yàn)土壤也經(jīng)過(guò)了不同程度的人為干擾。對(duì)于試驗(yàn)土壤的處理,一部分研究選擇將土壤過(guò)篩(一般10 mm)以除去雜草和石塊[42-44],土壤結(jié)構(gòu)受到一定破壞,一部分研究則采取不研磨不過(guò)篩處理,僅打碎大塊的土塊或用手將大土塊按自然節(jié)理分成小塊,盡量保持土壤的自然結(jié)構(gòu)狀態(tài)[45-47]。對(duì)于土槽試驗(yàn)中的填土過(guò)程,也有多種處理方式:有些研究將土樣混勻后分層(一般每次裝土5 cm厚)填到土槽中[48],有些研究則是在野外分層取樣后回室內(nèi)按野外土層順序?qū)⑼翗友b填至土槽內(nèi),保留了土壤原有的剖面結(jié)構(gòu)[49];有些試驗(yàn)直接將土樣填入底部無(wú)孔的土槽中[50],有些試驗(yàn)為了保證土壤水自由入滲,或在無(wú)孔土槽中先鋪上一層細(xì)沙或當(dāng)?shù)赝寥廊缓笤谄渖咸钊朐囼?yàn)土壤[42,46],或在底板有孔洞的土槽底部先鋪設(shè)一層紗布再填入土料[51-52];較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯窟€考慮到了分層效應(yīng)和邊界效應(yīng)的影響,即在填裝上層土料之前抓毛或耙松下層土壤表面以防土層之間出現(xiàn)分層現(xiàn)象[53-54],在土槽邊壁粘上一層沙粒[44]或壓實(shí)邊壁處土壤[55]來(lái)避免邊壁效應(yīng)引起的溝蝕現(xiàn)象。對(duì)于人工降雨侵蝕試驗(yàn)來(lái)說(shuō),保證坡面盡量接近自然狀態(tài),關(guān)乎試驗(yàn)結(jié)果的實(shí)用價(jià)值。

      表2 我國(guó)侵蝕相關(guān)人工模擬降雨裝置的研制和應(yīng)用概況Tab.2 Development and application of erosion-related rainulators in China

      1.6 研究機(jī)構(gòu)及其地區(qū)分布

      目前,我國(guó)共有近400所高校、研究院所、試驗(yàn)站和行政管理單位等各類機(jī)構(gòu)參與到人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)研究中。早期(1962—1999年),我國(guó)人工降雨試驗(yàn)研究以研究院所為主導(dǎo),其次是高校和試驗(yàn)站,當(dāng)時(shí)尚無(wú)行政單位參與;如今,我國(guó)人工降雨試驗(yàn)研究以高校為研究主力,其后依次是相關(guān)研究院所、試驗(yàn)站和行政管理單位。根據(jù)發(fā)表成果數(shù)量的大小排序,得到我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)研究的前20強(qiáng)單位(圖3)。按照發(fā)表成果數(shù)量排名來(lái)看,前5強(qiáng)單位依次是:中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所,西北農(nóng)林科技大學(xué),西安理工大學(xué),中科院地理科學(xué)與資源研究所,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)。前20強(qiáng)研究單位發(fā)表的文獻(xiàn)占所有相關(guān)文獻(xiàn)的61%,其中高校占40%。

      根據(jù)我國(guó)一級(jí)行政區(qū)劃,對(duì)全國(guó)各地利用人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行侵蝕相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)及其發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì),得到表3。可明顯看出我國(guó)開(kāi)展人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)的研究單位集中于北京,文獻(xiàn)發(fā)表則集中于陜西,單位機(jī)構(gòu)發(fā)表成果數(shù)量以陜西最多。

      2 存在的問(wèn)題與展望

      利用人工降雨試驗(yàn)進(jìn)行侵蝕相關(guān)研究在我國(guó)取得了豐富成果,使用的模擬降雨裝置類型各式各樣,研究方法也多種多樣,不同研究結(jié)果之間的可比性問(wèn)題和研究的規(guī)范化問(wèn)題尚需探討。1)目前大部分的人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)對(duì)降雨因素的量化僅停留于降雨量和雨強(qiáng)上,忽略了各降雨特性中降雨侵蝕力EI30與土壤侵蝕量相關(guān)最為密切的客觀規(guī)律,也沒(méi)有考慮到不同類型降雨機(jī)下雨強(qiáng)與降雨動(dòng)能對(duì)應(yīng)關(guān)系不同的事實(shí),導(dǎo)致利用不同類型降雨機(jī)進(jìn)行相似試驗(yàn)的研究結(jié)果之間可比性差,這大大削弱了

      A: 中科院水利部水土保持研究所; B: 西北農(nóng)林科技大學(xué); C: 西安理工大學(xué); D: 中科院地理科學(xué)與資源研究所; E: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué);F: 北京林業(yè)大學(xué); G: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué); H: 北京師范大學(xué); I: 西南大學(xué); J: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué); K: 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué); L: 浙江大學(xué); M: 長(zhǎng)江科學(xué)院; N: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué); O: 黃河水利科學(xué)研究院; P: 貴州大學(xué); Q: 中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所; R: 福建農(nóng)林大學(xué); S: 山西農(nóng)業(yè)大學(xué);T: 蘭州大學(xué) A: Institute of Soil and Water Conservation, CAS. B: Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry. C: Xi′an University of Technology. D: Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS. E: Huazhong Agricultural University. F: Beijing Forestry University. G: China Agricultural University. H: Beijing Normal University. I: Southwest University. J: Sichuan Agricultural University. K: Shenyang Agricultural University. L: Zhejiang University. M: Changjiang River Scientific Research Institute. N: University of Chinese Academy of Sciences. O: Yellow River Institute of Hydraulic Research. P: Guizhou University. Q: Institute of Mountain Hazards and Environment, CAS. R: Fujian Agriculture and Forestry University. S: Shanxi Agricultural University. T: Lanzhou University 圖3 我國(guó)人工降雨侵蝕相關(guān)試驗(yàn)研究前20強(qiáng)單位的文獻(xiàn)發(fā)表情況Fig.3 Publications of top 20 facilities in erosion-related researches by simulated rainfall experiments in China

      一級(jí)行政區(qū)Provincial-leveldivision機(jī)構(gòu)數(shù)量Numberoffacilities文獻(xiàn)數(shù)量Numberofliteratures單位機(jī)構(gòu)發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量Numberofliteraturesperfacility北京Beijing4854611.4四川Sichuan222079.4江蘇Jiangsu221125.1廣東Guangdong21281.3山東Shandong19673.5湖北Hubei181608.9陜西Shaanxi1789952.9河南Henan16825.1遼寧Liaoning14805.7浙江Zhejiang13755.8重慶Chongqing121068.8甘肅Gansu12645.3湖南Hunan12564.7河北Hebei11474.3云南Yunnan9485.3山西Shanxi9424.7貴州Guizhou8486.0一級(jí)行政區(qū)Provincial-leveldivision機(jī)構(gòu)數(shù)量Numberoffacilities文獻(xiàn)數(shù)量Numberofliteratures單位機(jī)構(gòu)發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量Numberofliteraturesperfacility廣西Guangxi8192.4吉林Jilin7202.9江西Jiangxi6294.8上海Shanghai6183.0福建Fujian55711.4新疆Xinjiang5163.2安徽省Anhui581.6寧夏Ningxia482.0青海Qinghai3155.0內(nèi)蒙古InnerMongolia3134.3黑龍江Heilongjiang3124.0天津Tianjin351.7海南Hainan2105.0西藏Tibet111.0臺(tái)灣Taiwan221.0香港Hongkong221.0澳門(mén)Macao000

      人工降雨試驗(yàn)水沙結(jié)果的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。2)很多研究由于模擬方法的不統(tǒng)一、不合理和不規(guī)范,使得相同條件下不同人工降雨試驗(yàn)研究之間、人工降雨試驗(yàn)和原位天然降雨情況之間,在水沙結(jié)果上存在不同程度的明顯差別,導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的代表性和可推廣性變差。

      針對(duì)以上關(guān)鍵問(wèn)題,談一下我國(guó)水土保持領(lǐng)域中人工降雨試驗(yàn)方法未來(lái)的前進(jìn)方向。1)今后研究中,需弄清不同類型降雨機(jī)所產(chǎn)生單位降雨動(dòng)能隨雨強(qiáng)的變化規(guī)律,將降雨因素對(duì)侵蝕的影響統(tǒng)一落到降雨侵蝕力上,消除由于降雨機(jī)類型不同帶來(lái)的設(shè)備誤差。2)急需提出一套人工降雨試驗(yàn)的操作規(guī)范,盡量保證試驗(yàn)土壤和坡面狀態(tài)接近野外自然情況,減少因試驗(yàn)方法不同帶來(lái)的誤差。3)關(guān)于縮比尺模型試驗(yàn)方法在土壤侵蝕研究中的應(yīng)用,仍然存在各要素縮小尺度不協(xié)調(diào)的現(xiàn)狀,其合理性和科學(xué)性尚存在問(wèn)題。

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