坡面水流输沙能力是土壤侵蚀模型的重要参数之一,也是水土流失精确预报的基础。近日，广东省科学院生态环境与土壤研究所袁再健研究员团队创新性地提出了一种水流输沙能力测量装置，用于系统研究土壤沙粒含量对坡面水流输沙能力的影响，并通过室内模拟试验和数值模拟证明了试验装置的准确性。
研究人员对典型流量2-3 L/min和陡坡（25°）到缓坡（5°）范围内的水流最大含沙量进行测量，获取了大于1000 kg/m3的水流含沙量数据，揭示出侵蚀细沟形成高含沙水流的过程和机理，明确土壤沙粒含量对形成高侵蚀模数的机制；再通过回归分析建立输沙能力与水流流量和坡度的函数关系，精准预测细沟输沙能力，为水土流失预报提供模型参数。
图 典型流量条件下输沙能力随坡度的变化
研究方法上，团队还采用供沙土槽方法，显著增加输沙能力测量精度和测量效率，并运用室内模拟实验的试验装置测量了典型水流流量和坡度条件下的水流输沙能力，验证了高含沙水流的形成条件；同时通过测量数据建立水流输沙能力与坡度、流量、沙粒含量的函数关系，为计算输沙能力参数提供科学依据，也为侵蚀机理研究提供了新的研究方法。
相关研究成果近日发表于土壤侵蚀领域期刊International Soil and Water Conservation Research。省科学院土壤环境所水土保持与非点源污染研究中心的冯忍博士为论文第一作者，袁再健研究员为通讯作者。该研究获得了广东省重点研发计划、广东省科技计划等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2022.11.003
供稿：省科学院土壤环境所
撰稿：刘洲君
审稿：董军 曾晓舵 罗璇
校稿：徐超 肖捷 章震 黄巧纯
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