坡地分段雨水集蓄利用技术试验研究

    我中心2004届硕士研究生唐小娟，在导师吴普特研究员和高建恩研究员的指导下，经过三年努力完成了坡地分段雨水集蓄利用技术试验研究。

摘    要       本论文是重大专项《新型高效雨水集蓄与利用技术研究》子课题(2002AA2Z4051-2)新型高效集雨形式与工程结构研究的一部分，主要针对黄土高原地区水土流失与干旱缺水并存的矛盾，在分析研究现有坡地径流规律和总结已有成果的基础上，筛选出适合坡地分段雨水集蓄利用的最优措施，并提出了不同措施配套工程技术参数。本论文作者从消除坡地产生径流动力的角度出发，运用三种不同尺寸规格径流小区作为研究平台，以人工降雨和野外自然降雨相结合为研究手段，通过采取不同下垫面措施切断水土流失动力，调控地表径流，进而实现水土资源高效利用，达到控制水土流失与缓解干旱缺水的双重目的。本研究将为雨水高效利用提供试验平台和基础数据支撑，为以后的黄土高原坡地治理提供可行性的理论依据。 初步试验结果表明：     1、均一坡度试验表明:帕特草具有增加土壤入渗、增强土壤防蚀的能力；四翅滨藜也有类似效果     在总降雨量为50mm，两种降雨强度下，帕特草及四翅滨藜都随着坡度增加，较同坡度的裸地产流时间推迟，径流量和侵蚀量降低。研究结果表明，与裸地对照相比，帕特草产流时间平均推迟1.4倍，径流量较裸地对照降低了40.17%，侵蚀量降低了87.28%；四翅滨藜较裸地对照产流时间平均推迟22%，径流量较裸地对照降低了13.7%，侵蚀量降低了27.24%。     2、复合坡度试验表明：帕特草+PAM是一种理想的调控措施，其次是帕特草+地孔     在总降雨量为50mm，两种降雨强度下，种草+PAM，PAM+地孔，种草+地孔的平均径流量分别较裸地对照降低了74.46%，69.66%，71.03%；平均侵蚀量分别较裸地对照降低了59.18%，17.99%，53.64%。     3、野外径流小区定位观测结果表明：等高垄+五角枫，苜蓿+地孔+PAM、玉米+地孔+PAM是较好的复合调控措施，说明综合调控措施效果较好     等高垄+五角枫，苜蓿+地孔+PAM是较好的复合措施，其次是玉米+地孔+PAM，玉米+PAM玉米+地孔。这些措施均具有调控地表径流，增加坡地蓄水拦泥之效。     4、在本试验所选定的技术参数条件下，地孔措施的坡面径流调控效果较差     在三个试验平台上试验结果一致表明，地孔较裸地对照径流量增加，侵蚀量增强，其可能原因是：其一，地孔措施属于点拦截，而坡面所产生的纵向径流须横向拦截，尽管为了弥补此不足，我们在布设地孔时，将从地孔中取出的土在其下方边缘围成了一个半圆形的土埂横向拦截，但仍未达到雨水就地拦蓄利用之目的；其二，本试验未能对不同的暴雨标准进行深入的研究，只是在所选定的暴雨条件下（总降雨量50mm，降雨强度分别为0.579mm/min和2.135mm/min）所得到的试验结果；其三，由于我们对地孔的深入仍处于一个探索性的阶段，可能在布设方式上不尽合理，因此，需进一步的深入研究。   关键词： 坡地分段   雨水集蓄利用    产流产沙   径流调控   水土保持措施