蘇遠(yuǎn)逸， 馮朝紅， 張 揚(yáng)， 雷 娜， 張庭瑜

（1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，國(guó)土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075；2.西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048；3.黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450003）

黃土高原北部的風(fēng)蝕水蝕交錯(cuò)帶受夏秋季水蝕與冬春季風(fēng)蝕的共同作用，冬春季的強(qiáng)風(fēng)將大量的風(fēng)沙輸送到黃土坡面、溝壑和河道中。這就形成了一種特殊的地貌景觀，即風(fēng)沙覆蓋黃土坡面［1-3］。許炯心［4］經(jīng)過(guò)多年野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)沙覆蓋黃土區(qū)面積約13099 km2，位于多沙粗沙區(qū)北部，約占該區(qū)域的17%。沙土在汛期容易被侵蝕，隨后沿黃河被徑流輸送到黃河下游的河床上，水土流失率超過(guò)10000 t·km-2·a-1［5］。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于風(fēng)力與水力的耦合作用。風(fēng)力作用將大量粗泥沙顆粒搬運(yùn)到坡面、溝壑和河道中，為高含沙水流的形成提供了充足的物質(zhì)來(lái)源［6］。水力作用是搬運(yùn)粗泥沙顆粒的動(dòng)力條件，最終形成了富含細(xì)顆粒的高含沙水流［7］。風(fēng)力作用和水力作用在時(shí)間上相互交錯(cuò)，在空間上互相重疊，導(dǎo)致該地區(qū)水土流失率較高。嚴(yán)重的水土流失使當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化，給當(dāng)?shù)厝藗冋５纳a(chǎn)生活造成巨大危害，不利于黃河下游生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展［8-11］。

張麗萍等［12-13］通過(guò)野外模擬降雨試驗(yàn)指出覆沙黃土坡面是“入滲-水流-崩塌”的特殊侵蝕模式，產(chǎn)流產(chǎn)沙與黃土坡面相比滯后，但產(chǎn)流后的產(chǎn)沙量隨著徑流量的增大明顯增大?；菡窠?4］得到與張麗萍相同的結(jié)論，這是由于黃土和風(fēng)沙土的入滲率不同造成的。風(fēng)沙土粗顆粒含量較高，土壤孔隙度較大，導(dǎo)致入滲率高，而黃土與之相反。因此，對(duì)于覆沙黃土坡面而言，沙層中的水分迅速入滲到達(dá)沙土界面，由于黃土的入滲率較低，一部分水分入滲至黃土中，其余水分在重力作用下沿著沙土界面向下流動(dòng)。隨著降雨時(shí)間的延長(zhǎng)，坡面整個(gè)沙緣不斷被侵蝕后退，徑流將泥沙向坡下搬運(yùn)輸移［15］。覆沙黃土坡面一般難以形成地表徑流，在持續(xù)強(qiáng)降雨條件下坡面產(chǎn)生徑流后會(huì)形成高含沙水流［16］。在坡面尺度上，Zhang等［17］通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，由于沙層的存在改變了侵蝕模式，并且還存在臨界覆沙厚度。謝林妤等［18］的研究表明，覆沙厚度、顆粒大小及其相互作用對(duì)產(chǎn)流產(chǎn)沙量影響很大。

針對(duì)黃土區(qū)覆沙坡面侵蝕過(guò)程的初步研究表明，黃河下游出現(xiàn)的高含沙水流和沉積在黃河下游河床上較粗的泥沙顆粒是由于覆沙黃土區(qū)嚴(yán)重的水土流失造成的［19］。目前，關(guān)于黃土區(qū)侵蝕過(guò)程的研究大多集中在單一黃土坡面，而對(duì)于定量研究黃土區(qū)覆沙坡面侵蝕過(guò)程所開(kāi)展的研究較少。因此，為了探究黃土區(qū)覆沙坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程及水沙關(guān)系，本研究以覆沙坡面作為主要研究對(duì)象，以黃土坡面作為參照，對(duì)比分析不同坡面的侵蝕差異，以期為完善黃土區(qū)覆沙坡面的侵蝕機(jī)理提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與裝置

試驗(yàn)用土選取陜西省榆林市綏德縣王茂溝小流域的黃綿土和內(nèi)蒙古自治區(qū)達(dá)拉特旗東柳溝小流域的風(fēng)沙土。將試驗(yàn)用土運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后過(guò)10 mm土樣篩去除草根、礫石等雜質(zhì)。經(jīng)Mastersizer 2000測(cè)得黃土顆粒組成為黏粒（＜0.002 mm）0.17%、粉粒（0.002～0.05 mm）61.22%和砂粒（＞0.05 mm）38.31%，風(fēng)沙土顆粒組成為黏粒（＜0.002 mm）0.72%、粉粒（0.002～0.05 mm）14.38%和砂粒（＞0.05 mm）84.9%（表1）。經(jīng)測(cè)定黃土干密度約為1.25 g·cm-3，風(fēng)沙土干密度約為1.65 g·cm-3。

表1 試驗(yàn)土壤顆粒組成Tab.1 Grain composition of experimental loess soil

圖1為沖刷試驗(yàn)裝置示意圖，由徑流收集裝置、土槽、水槽、穩(wěn)流槽、水箱和閥門(mén)等組成。土槽（長(zhǎng)2 m，深0.2 m，寬0.2 m）為木質(zhì)土槽，設(shè)置為12°的斜坡。在土槽頂部連接一個(gè)寬0.2 m、深0.05 m的變坡長(zhǎng)水槽，坡長(zhǎng)分別為2 m、4 m和6 m。穩(wěn)流槽采用帶孔的有機(jī)玻璃板分為兩部分，穩(wěn)流槽中的水來(lái)自裝有流量控制器的水箱，水箱設(shè)有排水孔，以保持水壓穩(wěn)定。

圖1 試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of test device

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

室內(nèi)放水沖刷試驗(yàn)在西安理工大學(xué)雨洪侵蝕大廳內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)計(jì)放水強(qiáng)度為1 L·min-1［20］，根據(jù)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果和已有研究成果，黃土高原50%以上坡耕地的坡度在10°～15°之間，因此該試驗(yàn)設(shè)計(jì)的坡度為12°。將野外采回的土樣稱(chēng)重并烘干，根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)定黃綿土的土壤前期含水量為15%，土壤干容重為1.25 g·cm-3。選用覆沙條件和徑流坡長(zhǎng)2 個(gè)影響因子，設(shè)計(jì)4 個(gè)覆沙條件（0 cm，1 cm，2 cm，3 cm）和3 種徑流坡長(zhǎng)（2 m，4 m 和6 m）進(jìn)行組合試驗(yàn)，每組試驗(yàn)重復(fù)3次，共36場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果采用3 次試驗(yàn)結(jié)果的平均值，具體沖刷試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表2所示。

表2 沖刷試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.2 Design table of scour experimental

將試驗(yàn)用土運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行裝填，共分為以下幾個(gè)步驟：（1）土壤風(fēng)干并過(guò)10 mm的土樣篩，除去植物根、小石塊等雜質(zhì)；（2）取適量土樣測(cè)量其含水率，用噴壺灑水混合均勻使含水量達(dá)到15%左右，并用塑料膜覆蓋防止水分蒸發(fā)；（3）根據(jù)測(cè)定野外黃土的干容重（1.25 g·cm-3）計(jì)算得出需要的用土量，將配置好的黃土每5 cm 裝入土槽中，一共4層，每層黃土裝填壓實(shí)后在表面進(jìn)行淺鋤，保證土壤緊密結(jié)合；（4）根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求在需要覆沙的坡面覆蓋不同厚度的風(fēng)沙土，覆沙坡面在裝土?xí)r表層預(yù)留相應(yīng)的位置，保證每場(chǎng)試驗(yàn)填土厚度一致；（5）用噴壺在覆沙坡面噴灑適量的水，讓沙層的含水量接近野外狀態(tài)。

試驗(yàn)開(kāi)始前先率定沖刷流量，在率定值連續(xù)3次與設(shè)計(jì)流量之間的誤差小于5%時(shí)進(jìn)行沖刷試驗(yàn)。水流進(jìn)入土槽后到徑流收集裝置出現(xiàn)徑流的時(shí)間為初始產(chǎn)流時(shí)間，徑流收集裝置出現(xiàn)徑流開(kāi)始后記錄產(chǎn)流時(shí)間，產(chǎn)流持續(xù)15 min后關(guān)水。在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)徑流收集裝置出現(xiàn)徑流后用容量瓶接取每分鐘內(nèi)的泥沙樣品，保證容量瓶?jī)?nèi)裝滿，剩余的泥沙水樣用帶有刻度的塑料桶收集。試驗(yàn)結(jié)束后記錄塑料桶中渾水的體積，并將容量瓶中的泥沙樣品靜置24 h，倒去上層清液后將剩余的泥沙樣品轉(zhuǎn)移至鋼制飯盒中，放進(jìn)105 ℃的烘箱中12 h，隨后用電子秤稱(chēng)量得到廣口瓶中的泥沙質(zhì)量。用容量瓶中的泥沙質(zhì)量與容量瓶的容積相比得到含沙量，再根據(jù)塑料桶中記錄的渾水體積換算得出試驗(yàn)過(guò)程中每分鐘的產(chǎn)沙量，最后用渾水總體積減去泥沙總體積得到產(chǎn)流量。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 進(jìn)行數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)、方差分析、回歸與相關(guān)分析、曲線擬合等，用Origin 進(jìn)行繪圖，用Photoshop 繪制了沖刷試驗(yàn)裝置示意圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆沙坡面侵蝕過(guò)程特征值

表3 為覆沙坡面侵蝕特征值統(tǒng)計(jì)表，主要包括初始產(chǎn)流時(shí)間、產(chǎn)流量峰值及出現(xiàn)時(shí)間、產(chǎn)沙量峰值及出現(xiàn)時(shí)間。由表3 可以看出，黃土坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間在0.53～0.66 min之間，覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間在1.8～4.18 min 之間。在相同覆沙條件下，初始產(chǎn)流時(shí)間隨著徑流坡長(zhǎng)的增加而縮短。在相同徑流坡長(zhǎng)條件下，與黃土坡面相比，覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間明顯延長(zhǎng)，并且初始產(chǎn)流時(shí)間隨著覆沙厚度的增加而延長(zhǎng)。

表3 覆沙坡面侵蝕特征值Tab.3 Characteristic values of runoff and sediment yield

黃土坡面的產(chǎn)流量峰值分別為774.5 mL（U20）、759.7 mL（U40）和734.9 mL（U60），產(chǎn)沙量峰值 為99.86 g（U20）、109.33 g（U40）和199.09 g（U60），產(chǎn)沙量峰值隨著徑流坡長(zhǎng)的增大明顯增大。覆沙坡面的產(chǎn)流量峰值在832.43～987.88 mL之間，均大于黃土坡面的產(chǎn)流量峰值，產(chǎn)沙量峰值在470.51～971.17 g之間，并且在相同徑流坡長(zhǎng)條件下，隨著覆沙厚度的增加產(chǎn)沙量峰值逐漸增大；黃土坡面的產(chǎn)流量峰值出現(xiàn)時(shí)間在10～15 min 之間，產(chǎn)沙量峰值出現(xiàn)時(shí)間在9～15 min之間，產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量峰值出現(xiàn)時(shí)間均較晚；覆沙坡面的產(chǎn)流量峰值出現(xiàn)時(shí) 間 依 次 為：U42＜U21=U22=U2＜U41＜U43=U61=U62=U63，在11～15 min 之間；而產(chǎn)沙量峰值出現(xiàn)時(shí)間依次為：U61＜U22=U23＜U43=U62=U63＜U41＜U21＜U42，在1～11 min之間，產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量峰值出現(xiàn)的時(shí)間存在不同步性，說(shuō)明坡面在覆沙前后侵蝕過(guò)程發(fā)生了改變。

2.2 覆沙坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程特征

2.1.1 產(chǎn)流過(guò)程 由圖2 可以看出，不同坡面產(chǎn)流率隨產(chǎn)流歷時(shí)的變化存在以下規(guī)律：試驗(yàn)初期的產(chǎn)流率都較小，隨著產(chǎn)流歷時(shí)的延長(zhǎng)，產(chǎn)流率逐漸增大并且趨于穩(wěn)定。黃土坡面的產(chǎn)流率隨產(chǎn)流歷時(shí)的變化大致分為2 個(gè)階段：第一階段是0～6 min，產(chǎn)流率隨著產(chǎn)流歷時(shí)的延長(zhǎng)呈迅速增加趨勢(shì)；第二階段是6～15 min，產(chǎn)流率隨著產(chǎn)流歷時(shí)的延長(zhǎng)表現(xiàn)出穩(wěn)定的變化趨勢(shì)，產(chǎn)流率穩(wěn)定在700 mL·min-1左右。黃土坡面產(chǎn)流率的波動(dòng)范圍分別在245.23～774.5 mL·min-1（U20）、357.44～759.7 mL·min-1（U40）和376.13～734.9 mL·min-1（U60）之間，產(chǎn)流率的變異系數(shù)（CV）分別為22.14%（U20）、16.13%（U40）和13.41%（U60）。覆沙坡面的產(chǎn)流率隨產(chǎn)流歷時(shí)的變化也可分為兩個(gè)階段，分別是迅速增加階段和相對(duì)穩(wěn)定階段，但是在相對(duì)穩(wěn)定階段產(chǎn)流率的波動(dòng)程度大于黃土坡面，并且在覆沙條件下兩個(gè)階段的分界點(diǎn)略有不同，隨著覆沙厚度的增大分界點(diǎn)逐漸推遲。不同徑流坡長(zhǎng)和覆沙條件下，覆沙坡面產(chǎn)流率的波動(dòng)范圍在423.51～987.88 mL·min-1之間。覆沙坡面產(chǎn)流率的CV大小為：U61＜U41＜U42＜U21＜U22＜U62＜U63＜U23＜U43，由此可以看出，在相同徑流坡長(zhǎng)條件下產(chǎn)流率的CV隨著覆沙厚度的增加而增大。

圖2 覆沙坡面產(chǎn)流率隨產(chǎn)流時(shí)間的變化Fig.2 Variation of runoff rate on sand covered slope with runoff time

2.1.2 產(chǎn)沙過(guò)程 由圖3 可以看出，黃土坡面的產(chǎn)沙率隨產(chǎn)流歷時(shí)的延長(zhǎng)變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，覆沙坡面的產(chǎn)沙率波動(dòng)范圍較大，并且變化趨勢(shì)較為復(fù)雜。黃土坡面產(chǎn)沙率的波動(dòng)范圍分別在39.14～99.86 g·min-1（U20）、43.49～109.33 g·min-1（U40）和62.99～199.09 g·min-1（U60）之間，其波動(dòng)范圍較小，產(chǎn)沙率的CV分別為27.8%（U20）、21.74%（U40）和32%（U60）。對(duì)于覆沙坡面而言，當(dāng)覆沙厚度為1 cm時(shí)，產(chǎn)沙速率隨產(chǎn)流時(shí)間的延長(zhǎng)呈先減小后增大再減小的趨勢(shì)，在2 cm 和3 cm 覆沙厚度條件下，產(chǎn)沙速率隨產(chǎn)流時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增大后減小并趨于穩(wěn)定的規(guī)律。在不同覆沙厚度條件下，覆沙坡面產(chǎn)沙率的波動(dòng)范圍分別在86.24～555.47 g·min-1（1 cm）、96.99～875.94 g·min-1（2 cm）和119.84～971.17 g·min-1（3 cm）之間，產(chǎn)沙率的波動(dòng)范圍隨著覆沙厚度的增加而增大。覆沙坡面產(chǎn)沙率的CV在22.17%～74.5%之間，大小為：U61＜U41＜U62＜U21＜U63＜U42＜U43＜U23＜U22，整體而言，覆沙坡面產(chǎn)沙率的CV隨著覆沙厚度的增加而增大。

圖3 覆沙坡面產(chǎn)沙率隨產(chǎn)流時(shí)間的變化Fig.3 Variation of sediment yield on sand covered slope with runoff time

2.3 覆沙坡面水沙關(guān)系

累積產(chǎn)流量與累積產(chǎn)沙量之間的關(guān)系可以對(duì)坡面侵蝕過(guò)程中水沙之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行定量反映，圖4 是不同徑流坡長(zhǎng)和覆沙條件下的坡面累積產(chǎn)流量與累積產(chǎn)沙量關(guān)系圖。由圖4 可以看出，不同坡面的累積產(chǎn)沙量均隨著累積產(chǎn)流量的增加而逐漸增加，兩者之間呈冪函數(shù)關(guān)系：

圖4 不同覆沙條件下坡面累積產(chǎn)流量與累積產(chǎn)沙量關(guān)系Fig.4 Relationship between cumulative runoff and cumulative sediment yield on slope under different sediment cover conditions

式中：S為累積產(chǎn)沙量（kg）；Q為累積產(chǎn)流量（L）；A、B為回歸參數(shù)。

累積產(chǎn)流量和累計(jì)產(chǎn)沙量的擬合系數(shù)R2均在0.9 以上（表4）。結(jié)合函數(shù)關(guān)系以及本研究中對(duì)坡面侵蝕的影響因素，可以看出回歸參數(shù)A和B均為產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程中的指示參數(shù)，定義參數(shù)A為產(chǎn)流能力系數(shù)，參數(shù)B為產(chǎn)沙速率系數(shù)，A和B的大小均取決于坡面的覆沙情況，在本研究中黃土坡面的A和B均小于覆沙坡面。

表4 累積產(chǎn)流量和累積產(chǎn)沙量關(guān)系Tab.4 Relationship between cumulative runoff and cumulative sediment yield

3 討論

覆沙黃土區(qū)的土壤剖面在黃土層和風(fēng)沙土層之間有明顯的邊界，與黃土相比理化性質(zhì)差別很大，導(dǎo)致覆沙黃土坡面的侵蝕過(guò)程與黃土坡面差別很大［9］。在本研究中覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間是黃土坡面的3.35～6.36倍，覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間明顯延長(zhǎng)，這與張麗萍等［12-14］的研究結(jié)果大致相同。這是由于黃土的細(xì)顆粒含量較高，土壤孔隙度較小，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中坡面易形成地表結(jié)皮，坡面入滲率低導(dǎo)致徑流在坡面迅速匯集流出，因此初始產(chǎn)流時(shí)間較短。覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間比黃土坡面大大延長(zhǎng)，主要有以下幾點(diǎn)原因：（1）覆沙坡面的沙層孔隙度較大，導(dǎo)水性較強(qiáng)，其入滲率明顯大于黃土層，在試驗(yàn)過(guò)程中沙層儲(chǔ)存大量的水分，延緩產(chǎn)流，導(dǎo)致初始產(chǎn)流時(shí)間大大延長(zhǎng)；（2）滲流流速遠(yuǎn)小于地表徑流的流速，并且沙層中的水分需要達(dá)到一定的水力坡度后才能產(chǎn)流，最終導(dǎo)致初始產(chǎn)流時(shí)間延長(zhǎng)；（3）隨著覆沙厚度的增加，需要濕潤(rùn)沙層的水量和沙層中儲(chǔ)蓄的水量增大，使初始產(chǎn)流時(shí)間明顯延長(zhǎng)［15］。除此之外，隨著坡面覆沙厚度的增加，水分在沙層中的運(yùn)移過(guò)程變得更加復(fù)雜，水分運(yùn)移過(guò)程中伴隨著偶然性和隨機(jī)性，這些原因都可能導(dǎo)致初始產(chǎn)流時(shí)間的變化規(guī)律出現(xiàn)較大的變動(dòng)。

黃土坡面和覆沙坡面產(chǎn)流率隨產(chǎn)流歷時(shí)的變化均可分為迅速增加和相對(duì)穩(wěn)定兩個(gè)階段，但分界點(diǎn)略有不同，并且覆沙坡面在相對(duì)穩(wěn)定階段產(chǎn)流率的波動(dòng)程度大于黃土坡面。這與湯珊珊等［15］的研究大致相同，在該研究中，產(chǎn)流后的前10 min 內(nèi)不同覆沙厚度下的徑流量逐漸增大，在10 min 以后，徑流量隨產(chǎn)流時(shí)間的變化表現(xiàn)為在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定地波動(dòng)，并且隨著沙層厚度的增加波動(dòng)越明顯。這是由于覆沙坡面的沙層具有蓄水能力引起的，在試驗(yàn)過(guò)程中覆沙坡面的產(chǎn)流方式明顯不同于黃土坡面，覆沙坡面的沙層在坡面產(chǎn)生徑流前儲(chǔ)蓄水分，當(dāng)蓄水量達(dá)到飽和后在出口處隨著溯源侵蝕釋放沙層蓄水，并隨著沙層厚度的增加蓄水作用增強(qiáng)，因此，覆沙坡面的產(chǎn)流率在相對(duì)穩(wěn)定階段隨著覆沙厚度的增加波動(dòng)程度變大［1］。

對(duì)于產(chǎn)沙過(guò)程而言，黃土坡面的產(chǎn)沙過(guò)程波動(dòng)范圍較小并且變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，而覆沙坡面的產(chǎn)沙過(guò)程隨著產(chǎn)流歷時(shí)的增加表現(xiàn)出“單峰”或者“雙峰”的變化趨勢(shì)。在謝林妤等［18］的研究中，也得到了相同的結(jié)論。黃土坡面的侵蝕力主要是坡面徑流沖刷的搬運(yùn)作用，由于黃土表層松散顆粒較少，因此黃土坡面的產(chǎn)沙率較?。?1］。而覆沙坡面的侵蝕力由徑流沖刷的搬運(yùn)作用、沙層蓄水的能量和沙層坍塌的重力三部分組成，覆沙坡面的侵蝕以溯源侵蝕為主，在坡面產(chǎn)流之前沙層儲(chǔ)存水分，當(dāng)能量足以啟動(dòng)坡面下部的沙層時(shí)，下部沙層邊緣坍塌，沙源后退，表層沙粒提供了充足的物質(zhì)來(lái)源，一旦發(fā)生侵蝕產(chǎn)沙率非常大［22］。隨著試驗(yàn)的繼續(xù)，坡面下方黃土坡面增大，當(dāng)沙層被沖刷完后，侵蝕物質(zhì)減少，因此產(chǎn)沙率迅速減小。

本研究雖然對(duì)不同覆沙和徑流坡長(zhǎng)條件下坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙特征進(jìn)行了研究，但研究結(jié)論仍是初步探討，還有待今后進(jìn)一步的研究和完善：

（1）在土壤侵蝕過(guò)程中必然存在地形的變化，地形特征又間接作用于坡面的徑流和侵蝕，在后續(xù)的研究中可以加入地形因子，進(jìn)一步探究坡面徑流泥沙與地形因子的相關(guān)關(guān)系。

（2）在室內(nèi)進(jìn)行模擬試驗(yàn)限制性因素較多，而野外實(shí)際條件更加復(fù)雜，在后續(xù)的研究中可以在野外進(jìn)行調(diào)研，更加充分地考慮實(shí)際情況，選擇合適的場(chǎng)地進(jìn)行野外試驗(yàn)，結(jié)合室內(nèi)模擬試驗(yàn)的研究成果進(jìn)行進(jìn)一步分析研究。

4 結(jié)論

本文通過(guò)室內(nèi)放水沖刷試驗(yàn)，在坡度、土壤前期含水量和放水流量一定的條件下，研究不同徑流坡長(zhǎng)和不同覆沙厚度對(duì)覆沙黃土坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程及水沙關(guān)系的影響，主要結(jié)論為：

（1）黃土坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間在0.53～0.66 min之間，覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間在1.8～4.18 min 之間，覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間明顯延長(zhǎng)。黃土坡面和覆沙坡面的產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量峰值出現(xiàn)時(shí)間存在不同步性。

（2）黃土坡面和覆沙坡面產(chǎn)流率隨產(chǎn)流歷時(shí)的變化均可分為迅速增加和相對(duì)穩(wěn)定2 個(gè)階段，覆沙坡面在相對(duì)穩(wěn)定階段產(chǎn)流率的波動(dòng)程度大于黃土坡面。黃土坡面的產(chǎn)沙率隨產(chǎn)流歷時(shí)的延長(zhǎng)變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，而覆沙坡面的產(chǎn)沙率波動(dòng)范圍較大。

（3）不同坡面的累積產(chǎn)沙量均隨著累積產(chǎn)流量的增加而逐漸增加，兩者之間呈冪函數(shù)關(guān)系，并且回歸參數(shù)A和B均為產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程中的指示參數(shù)。