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我院在紫色土坡耕地埂坎渗流研究方面取得进展


2022年06月20日 08:54  点击:[]



埂坎是坡耕地重要的水土保持措施,通过分割坡长和拦截径流起到理水减蚀的作用。埂坎稳定性是发挥水土保持功能的重要前提,埂坎失稳不仅影响坡耕地侵蚀阻控效果,还会加剧坡面侵蚀。埂坎土壤含水情况及渗流对埂坎稳定性有重要影响,开展埂坎渗流研究对埂坎建设和维护具有重要意义。我院韦杰教授及其课题组采用原位染色示踪法观测埂坎内部水分运移,初步揭示了紫色土坡耕地埂坎渗流路径及阻隔/通道效应。

研究结果表明,埂坎渗流具有空间异质性,垂直入渗能力明显大于横向侧渗;埂坎染色范围以向下倾斜条带状延伸至下田面,且主要发生于硬土层顶部,但染色面积比远低于上田块;染色面积比、<20 mm的染色路径宽度和染色路径数量均随距上田面水平距离的增加而减小,其中<20 mm的染色路径宽度和染色面积比呈对数下降,而染色路径数量呈一阶指数衰减;埂坎内水分运移主要垂直入渗、横向侧渗和沿埂坎-基岩界面渗流三条路径;沿埂坎-基岩界面渗流约占总流量的80%,是紫色土坡耕地埂坎水分主要运移通道。研究结果可为埂坎稳定性的维护管理提供依据。

该研究得到重庆市杰出青年基金(cstc2019jycjjqX0025)重庆英才青年拔尖人才项目(CQYC201905009)国家自然科学基金(41471234)和重庆市教委科技项目(KJZD-K201800502)资助。成果发表于农林领域重要期刊《Land Degradation & Development》。

文章链接:https://doi.org/10.1002/ldr.4247

   

图1 埂坎染色形态:a)埂坎三维坐标系;b)埂坎三维剖面染色形态

图2 埂坎水分运移路径:(i)垂直入渗(ii)横向侧渗(iii)沿埂坎-基岩界面流动

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