摘要：人工模拟降雨方法是研究土壤侵蚀的主要手段。讨论人工模拟降雨装置的分类、主要设计参数,以及用于土壤侵蚀试验的主要研究方向,包括降雨条件、土壤特性、地形条件和地表植被覆盖等方面,以期为相关工作提供参考。

摘要：利用人工模拟降雨方法研究土壤侵蚀具有经济性、便捷性、可控性、重现性等优点,已成为该领域不可或缺的重要手段.借鉴国内外人工模拟降雨装置的经验,研制了Kust03-1型人工模拟降雨实验系统,该系统容易安装,方便操作,室内和室外均能适用.经过对其进行降雨强度、降雨均匀性、雨滴直径和降落终点速度等参数的率定实验,特别是通过成功运用于坡面侵蚀和垂直侵蚀研究,证明该系统技术成熟,方便可靠,适用于云南山地水土保持研究.

摘要：为了研究典型透水铺装水文效应,设计研制了一套人工模拟降雨实验系统,经过降雨特性检验,对透水混凝土铺装和植草砖铺装进行了定雨强下渗实验和设计暴雨情景下降雨径流实验。结果表明,本实验系统可实现雨强自动连续变化,人工降雨与设计暴雨在降雨峰值、降雨总量和降雨过程上接近,模拟降雨效果较好。透水混凝土铺装初始下渗率较大,相比于植草砖铺装更早进入稳定下渗阶段,稳定下渗率也更小;植草砖铺装在充分供水条件下也可一定程度控制径流;Horton模型对于透水铺装下渗特性有较好的描述能力。透水混凝土铺装产流过程与降雨过程呈现较高相关性,相同重现期下透水混凝土铺装产流时间均早于植草砖铺装,且产流量大;在削减径流总量和径流峰值、延后径流峰值方面,植草砖铺装都表现更好。

摘要：为了探讨不同草本植被对坡面产流产沙的影响,在人工模拟降雨条件下,选择福禄考、佛甲草、蓝羊茅,设计坡度为10°;早熟禾、黑麦草、高羊茅,设计坡度分别为5°、10°、15°,进行试验研究。研究结果表明:不同草本植物均能有效降低土壤的产沙量与产流量,起到保持水土、修复生态的作用。相同草本,不同坡度下,坡度越大,产流、产沙、土壤侵蚀量越大,作用系数也越大。

摘要：为揭示辽西低山丘陵区不同年龄荆条冠层降雨截留的变化规律,采用人工模拟降雨动态监测荆条冠层降雨截留情况,并建立了经验模型。结果表明:荆条冠层未截留量与降雨量呈线性显著正相关,且随年龄增加,未截留量的增加速率减小;250 min时未截留率趋向稳定为1年生91.87%>2年生89.75%>3年生85.08%>4年生79.00%,未截留率与降雨量显著正相关;荆条截留量随着降雨量的增加而增加,在250 min时4年生为(5.25±0.49)mm>3年生(3.73±0.65)mm>2年生(2.60±0.23)mm>1年生(1.93±0.55)mm,且1、2年生荆条截留量趋向稳定;250 min后冠层截留率逐渐变小并趋向稳定值,4年生21.00%>3年生14.92%>2年生10.25%>1年生8.13%;荆条附加截留量4年生为(0.27±0.03)mm>3年生(0.17±0.04)mm>2年生(0.14±0.01)mm>1年生(0.09±0.02)mm。揭示了不同年龄荆条冠层截留降雨的基本规律,验证了附加截留量,为进一步研究荆条的生态水文效应提供了科学的理论依据,对水土保持树种优选和辽西地区水土流失治理具有一定的指导意义。

摘要：通过土柱模拟试验,采用人工模拟降雨的方法,研究了生物滞留设施在不同降雨历时、不同服务面积以及不同内部储水层高度条件下对雨水径流热污染的控制效果。结果表明:在进水温度为30℃的试验条件下,生物滞留设施对1年一遇雨水径流的热污染控制效果显著,在设施深度范围92.5~115.0 cm处土壤温度最低且最稳定;生物滞留设施服务面积一定时,随降雨历时的延长生物滞留设施对雨水径流热污染削减率呈现先增大后减小的趋势;降雨历时一定时,生物滞留设施对雨水径流的最佳热污染削减率随设施设计参数改变,其中生物滞留设施面积与其服务面积比是重要因素,该比值由1∶20增至1∶5,热污染削减率由23.19%增至38.02%,且出水温度较稳定;内部具有储水结构的生物滞留设施对热污染的控制效果较好。

摘要：借助室内人工模拟降雨试验研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地随径流、泥沙迁移的氮流失状况和规律为研究目的,分别在不同坡长（2 m,4 m）、不同植被覆盖度（0,30%,60%）和不同施肥处理（空白（CK）,无机复合肥（CF））条件下进行有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为120mm/h。试验结果表明：（1）径流中全氮（TN）流失以硝态氮（NO3--N）和铵态氮（NH4＋-N）为主要形式,两者（NO3--N、NH4＋-N）之和占TN流失量及流失浓度的54.16%~91.41%,其中又以NO3--N流失为主要流失形态。坡长对径流中NO3--N和NH4＋-N流失量的影响大于植被覆盖度。（2）通过比较CK和CF两施肥处理条件下全氮（TN）流失量,CF为CK的2.29~2.32倍,说明施肥可明显增加坡面径流和泥沙中各形式氮的流失量,其中径流中坡长的增加可降低氮流失强度。（3）侵蚀泥沙中氮流失主要受到植被覆盖度的影响,土壤侵蚀模数（Ms）与全氮在泥沙富集值（ERTN）可建立对数方程。（4）坡面TN流失主要以径流携带为主,径流是坡面TN流失的主要途径。

摘要：为科学治理工程开挖坡面水土流失问题,采用野外人工模拟降雨试验,设计了5种雨强(30,60,90,120,150 mm/h)和3种坡度(10°,20°,30°),系统分析了不同情景下雨强、坡度、径流率、径流流速、水流剪切力及水流功率同坡面剥蚀率之间的关系。结果表明:工程开挖坡面剥蚀率Di与坡度S相关性不显著(p> 0.05),与雨强I、坡度和雨强的交互作用(I×S)呈极显著相关(p <0.01);采用3种常用的细沟间侵蚀模型来计算工程开挖坡面土壤剥蚀率,就拟合效果而言,幂函数型坡度因子指标更适用于工程开挖坡面土壤剥蚀率的计算;采用径流流速、水流剪切力和水流功率为代表的水动力学参数来计算土壤剥蚀率,就拟合效果而言,水流功率是描述其细沟间侵蚀动力过程的最理想水力参数。研究成果可为建立工程开挖坡面水土流失量预测模型提供技术参数和依据。

摘要：针对不同管理方式竹林坡地水土流失过程中携带养分流失的特征,于2008年和2009年在浙江省临安市和安吉县,分别选择用材竹林坡地和挖笋竹林坡地,建立径流小区(面积3m×1.5m,坡度20°),设计用材林不锄草、清鞭和施肥,笋林地除草清鞭每年1次和2年1次、每年施肥1次,共3种管理方式,采用人工模拟降雨的试验手段,设定6个降雨强度(0.53～1.90mm/min),定时采集径流泥沙样,测试径流中的总氮(TN)和总磷(TP)含量,研究不同管理方式下竹林地N和P的流失过程特征,分析流失差异的原因。结论如下:(1)在相同管理方式下,径流中TN和TP的流失量随雨强在增加,以雨强为1.01mm/min为界,小于该雨强时增加量很微弱,大于这一雨强时增加速率很快;(2)在相同雨强作用下,笋竹林地径流中TN的流失量是用材竹林地的3～7倍,但径流中TP的流失量却略小于用材竹林地的流失量;(3)泥沙中TP的流失量,笋竹林地是用材竹林地的数百倍;(4)在N和P随径流泥沙的流失过程中,产流前期浓度起主要作用,后期径流量和产沙量起决定作用。研究结果可为竹林地管理、笋用竹林地锄草、清鞭和施肥的科学合理安排提供参考依据。

摘要：土壤物理结皮的孔径的大小直接影响土壤水分下渗和气体交换。因此,本研究通过人工模拟降雨,选择塿土为研究对象,采用微型盘式入渗仪进行入渗试验,研究土壤物理结皮在不同降雨强度下的入渗情况以及孔径变化情况。结果表明:(1)在-0.5 cm压力水头下,结构结皮的吸渗率随着降雨历时先减小,在20 min时增大,沉积结皮的吸渗率随着降雨历时的延长一直减小;(2)两类结皮随着降雨过程的进行,大孔隙(孔径>0.5 mm)占比开始减小,中等孔隙(孔径介于0.3~0.5 mm)占比增加,结构结皮在20 min时小孔隙(孔径<0.3 mm)占比有所减小,沉积结皮中等孔隙的占比在10 min后保持不变;(3)两类结皮的平均孔径均随降雨历时的延长而减小。负压水头增大过程中,土壤结皮有效吸渗能力减小,当土壤结皮发育完全后,吸渗率趋于稳定。