2024年3月14日发(作者：)
第
18
卷第
6
期
2020
年
12
月
中国水土保持科学
Science
of
Soil
and
Water
Conservation
Vol.
18
No.
6
Dec.
2020
坡长对坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程影响的研究进展
刘
冉
1
,
余新晓
1
,
蔡强国
2
,
3
,
孙莉英
2
,
方海燕
2
,
3
,
贾国栋
1
,
和继军
"覮
（1.
北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点试验室
,100083,
北京
；
2
.
中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点试验室
,100101,
北京
；
3
.
中国科学院大学资源环境学院
,100049
，
北京
;
4
.
首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点试验室培育基地
北京资源环境与
GIS
重点试验室
,100048,
北京
）
摘要
：
坡长是影响坡面径流侵蚀产沙过程的重要地貌因素之一
，
其决定着坡面水流能量的沿程变化
。
近年来坡长
与土壤侵蚀的关系研究受到了广泛关注
,
通过梳理文献
，
将坡长对径流侵蚀产沙的影响
、
临界坡长的存在及其计算
方法和坡面侵蚀沉积过程等方面的研究成果进行综述
，
发现侵蚀强度随坡长变化存在增长型
、
增长递减型和波动
型
3
种动态形式
，
受降雨条件
、
坡度
、
坡长等因素的影响
，
临界坡长不是定值
;
坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程交替发生
，
且坡面的长度影响坡面侵蚀搬运波动形式
。
指岀今后研究中需要进一步开展坡面泥沙沉积过程
、
临界坡长与泥
沙沉积过程的耦合机制研究，
加强不同质地土壤的坡长与土壤侵蚀关系的研究
。
关键词
：
坡长
；
侵蚀产沙
；
临界坡长
；
坡面沉积
中图分类号
：
S157
文献标志码
：
A
文章编号
：
2096-2673
（
2020
）
06-0140-07
DOI
：
10.
16843/j
.
sswc.
2020.
06.
017
Research
progressin
the
effect
of
slope
length
on
slope
erosion
,
transportation
and
deposition
processes
LIU
Ran
1
,
YU
Xinxiao
1
,
CAI
Qiangguo
2
,
3
,
SUN
Liying
2
,
FANG
Haiyan2
,
3
,JIA
Guodong
1
,
HE
Jijun
4
（
1.
School
of
Soil
Water
Conservation
in
Beijing
Forestry
University
,
Key
Laboratory
of
State
Forestry
and
Grassland
Administration
on
Soil
and
Water
Conservation
,
100083
,
Beijing
,
China
；
2.
Institute
of
Geographical
Sciences
and
Natural
Resources
Research
,
Chinese
Academy
of
Sciences
,
Key
Laboratory
of
Water
Cycle
and
Related
Land
Surface
Processes
,100101
,
Beijing,
China
；
3.
College
of
Resources
and
Environment,
University
of
Chinese
Academy
of
Sciences
,
100049
,
Beijing
,
China
；
4.
State
Key
Laboratory
of
Urban
Environmental
Processes
and
Numerical
Simulation
,
Resources
Environment
and
GIS
Key
Lab
of
Beijing
,
Capital
Normal
University
,
100048
,
Beijing
,
China
）
Abstract
:
[
Background
]
Slope
length
is
one
of
the
important
geomorphological
factors
that
affect
the
process
of
slope
runoff
erosion
and
sediment
production.
It
determines
the
variation
of
slope
water
flow
energy
along
the
way
，
and
affects
sediment
carrying
capacity
of
the
water
flow
，
thereby
affecting
the
process
of
soil
erosion
，
transportation
and
deposition.
In
recent
years
，
the
research
on
impact
of
slope
length
on
soil
erosion
has
received
considerable
attention.
Meanwhile
，
understanding
the
changing
law
of
critical
slope
length
provides
an
important
theoretical
basis
for
the
study
of
sediment
transport
and
deposition
processes
on
slopes.
[
Methods
]
Based
on
the
literature
review
,
we
summarized
the
influence
收稿日期
：
2020
07
24
修回日期
：
2020
09
18
项目名称
：
国家自然科学基金
“
黄土坡面侵蚀泥沙沉积过程与模拟
”
（
41771314
）
,
“
黄土坡面细沟形态与土壤再分布空间特征
的耦合机制研究
”
（
41977069
）
第一作者简介
：
刘冉
（
1997
—
）
,
女
,
硕士研究生
。
主要研究方向
:
水土保持
。
：
*****************
覮
通信作者简介
：
和继军
（
1979
—
）
,
男
，
博士
,
教授
,
博士生导师
。
主要研究方向
：
土壤侵蚀
，
水土保持及区域水文
。
：
hej-
iun_200018@
163.
com
第
6
期
刘冉等：
坡长对坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程影响的研究进展
141
of
slope
length
on
runoff
erosion
and
sediment
yield
，
the
general
law
of
erosion
critical
slope
length
，
the
calculation
method
of
critical
slope
length
and
the
influence
of
slope
length
on
slope
deposition.
And
we
discussed
the
limitations
of
soil
erosion
in
terms
of
slope
length
，
and
highlighted
the
focus
of
future
research.
The
information
for
the
methods
comes
from
46
core
papers
out
of
2199
papers
published
in
the
web
of
science
,
CNKI
,
Baidu
Academic
and
Science
Direct
in
the
past
few
decades
with
the
keywords
of
“
slope
length
soil
erosion
冶
and
“
slope
surface
deposition
冶
.
[
Results
]
1)
The
relationship
between
slope
length
and
soil
erosion
is
very
complicated.
Due
to
the
difference
in
experimental
conditions
，
the
erosion
intensity
varying
with
slope
length
has
three
dynamic
forms
：
increasing
，
decreasing
and
fluctuating.
2)
Through
previous
studies
,
we
summarized
the
definition
of
the
critical
slope
length
for
erosion
,
and
pointed
out
that
different
critical
slope
lengths
are
obtained
in
different
studies
due
to
factors
such
as
rainfall
conditions
，
slope
，
and
slope
length.
Moreover
，
the
established
calculation
model
of
critical
slope
length
is
based
on
the
experimental
data
of
researchers
，
which
causes
certain
limitations.
3)
During
the
erosion
，
transportation
，
and
deposition
of
the
slope
，
the
sediment
is
characterized
by
alternating
strong
and
weak
spatial
changes.
The
existence
of
the
critical
slope
length
makes
the
influence
of
slope
length
on
slope
erosion
and
deposition
more
complicated.
When
the
slope
length
does
not
reach
the
critical
slope
length
，
erosion
and
sedimentation
activities
cannot
be
fully
developed.
4)
The
key
points
of
future
research
are
described
as
follows.
First
of
all
，
it
is
necessary
to
carry
out
further
research
and
experiments
on
the
sediment
deposition
process
on
the
slope.
Second
，
research
on
the
critical
slope
length
for
erosion
changes
as
well
as
experimental
research
on
the
relationship
between
slope
lengths
of
different
soil
textures
and
soil
erosion
should
be
strengthened.
Finally
，
slope
length
affects
the
wave
form
of
slope
erosion-sedimentation
，
and
the
coupling
mechanism
of
slope
length
and
slope
erosion
and
sediment
deposition
process
needs
to
be
studied.
[
Conclusions
]
This
paper
summarizes
the
research
progress
and
future
research
directions
of
slope
length
on
slope
erosion
，
transportation
and
deposition
process
，
and
aims
to
provide
guidance
for
the
research
application
and
decision-making
of
soil
erosion
on
slope
length.
Keywords
:
slope
length
；
soil
erosion
and
sediment
yield
;
critical
slope
length
；
slope
deposition
坡长定义是从地表径流源点到坡度减小直至有
沉积出现地方之间的距离或到一个明显的渠道之间
的水平距离
[1]
o
坡长是影响坡面径流侵蚀产沙过
主要阐述坡长对径流
、
侵蚀量和侵蚀过程的影响
3
方面
，
发现侵蚀强度随坡长变化存在增长型
、
增长递
减型和波动型
3
种动态形式
,
但对侵蚀临界坡长以
及坡长在坡面泥沙的沉积过程报道较少⑷
。
尽管
程的重要地貌因素之一
，
其决定着坡面水流能量的
沿程变化
,
通过影响水流挟沙力
，
进而影响土壤侵
如此
，
目前坡面长度对侵蚀产沙的影响
，
仍然需要系
统的综述进展
。
笔者分析坡长对径流侵蚀产沙的影
响
;
临界坡长的提出及其计算方法
、
坡长对坡面泥沙
蚀
、
搬运和沉积过程
。
因此坡长因子是水蚀预报经
验模型中控制土壤流失强度的一个重要因子
，
反映
坡长对土壤侵蚀影响的量化指标
[2]
o
1936
年
Cook
⑶研究指出坡长是影响土壤侵蚀的重要因素
沉积过程影响进行归纳总结
，
并对土壤侵蚀在坡长
方面的研究存在问题及未来研究要点进行总结和展
之一
，
随后许多学者在坡长对径流侵蚀产沙的影响
规律方面进行大量研究
,
并取得了丰富的研究成果
。
望
，
以期为深入研究坡面泥沙输移
、
沉积过程和水土
流失防治措施的布设提供重要的理论依据
。
近年来
,
在坡长对土壤侵蚀过程影响研究
、
并建立土
壤侵蚀的过程模型成了目前土壤侵蚀过程研究的热
1
坡长对径流侵蚀产沙的影响
国内外采用野外调查
、
野外试验监测以及天然
降雨与人工模拟降雨相结合的研究手段
，
开展了大
点之一
。
其中侵蚀临界坡长的提出是坡长与侵蚀关
系研究中的重要成果
，
其变化规律为坡面水流和泥
沙的输移规律以及侵蚀形态的波动形式和演化过程
的研究提供理论依据
。
量关于坡长对坡面侵蚀产流产沙影响的研究
。
关于坡长和径流的关系的研究
，
国内外学者主
要得到以下几种结论
。
一些学者认为
，
随着坡长的
在以往坡长对坡面影响的综述文章中
,
学者们
142
中国水土保持科学
2020
年
增加径流量逐渐减少
［
5
］
o
另一些学者认为
，
陡坡条
坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程具有重要意义
。
前人研究中所涉及到的多数为发生细沟侵蚀的
件下
，
随着坡长的增加径流量没有发生明显变
化
［
6
］
o
第三种观点认为
，
坡长与径流之间的关系不
临界坡长
［
1819
］
,但是
，
有许多的研究表明
，
存在影响
是单一的线性变化
［
7
］
:在坡度与降雨量较小
、
且土
壤渗透能力较强时
，
坡长超过一定长度
，
坡地径流量
坡面侵蚀量变化的临界坡长
。
侵蚀与坡长关系中的
临界坡长指在一定的坡面长度内
，
侵蚀量随坡长的
增长而增长
,
当达到一定坡长时
，
产生质变的坡长或
减少
，
出现
“
径流退化
”
现象
［
8
］
;
孔亚平等
［
9
］
模拟不
同降雨强度下
2.5
、
5
、
7.5
和
10
m
坡长降雨试验得
是土壤侵蚀模数随坡长增加由递增过渡为减少时的
出,径流量与坡长呈线性关系
。
因此大降雨强度时
坡面长度
［
20
］
o
不同的学者得到不同的临界坡长值
易形成结皮
，
坡面径流损失较小
，
使径流量与坡长具
有较好的线性关系
。
而方海燕等
［
10
］
通过分析实测
资料得出径流随坡长增加先增大而后减小
。
试验坡
长超过
20
m,
且降雨入渗随坡长增加呈波动形式
,
而入渗量的变化是径流随坡长延长有增有减的主要
原因
。
关于坡长对侵蚀量影响的研究
，
学者主要持以
下
3
种观点
。
第一种观点认为
,
径流量
、
侵蚀量随坡
长的增加而增加
,
侵蚀量增加使水流含沙量增加
,
径
流侵蚀能力减弱,二者相互消长
，
导致从上坡到下坡
侵蚀量差异不明显
［
11
］
o
第二种观点认为
，
从上坡到
下坡
，
随水深逐渐增加
，
侵蚀量也逐渐增加
［
12
］
o
第
三种观点认为
,
随坡长增加
,
径流能量多消耗于搬运
泥沙
，
导致侵蚀能力逐渐减弱
［
13
］
°
然而
,
多数研究表明随坡长的增加
，
侵蚀量的
变化并非单一的不变
、
增大或减小
。
王玲玲等
［
14
］
通过室内冲刷试验得出
，
随着坡长的增加
(
4
、
8
、
16
m)
，
坡面侵蚀速率呈波动的强弱交替变化
，
并
指出存在临界侵蚀坡长
。
地表覆盖物可以减少径
流或土壤流失
，
且随着坡长增加
(10.7
~50.0
m)
其作用更加明显
［
15
］
o
Kinnell
［
16
］
指出
＜1
m
的坡长
会助长侵蚀
，
此时
，
剥离和运输受雨滴冲击产生的
能量消耗控制
，
但随着坡长和坡度的增加
，
水流的
剥离可能导致细沟的发展
。
Liu
等
［
17
］
研究也表明
林灌草覆被坡面
,
随坡长增加侵蚀强度减弱
,
这是
因为长坡坡面径流变弱或泥沙在坡面沉积的可能
性较大
。
尽管试图在土壤性质一致的地区进行操
作
，
但重复试验表明
,
同一事件造成的土壤流失有
相当大的差
异
。
坡长
、
坡度和
降雨强
度
等因
素
也
影响坡面上发生的侵蚀类型
，
坡面径流深度的时
间和空间变化会导致侵蚀应力的变化
，
这些都使
坡长与侵蚀强度的关系复杂化
。
2
临界坡长及其计算方法
研究不同降雨条件下
，
坡度等各因素与侵蚀临
界坡长的关系
,
对于深入了解坡长与侵蚀关系
,
研究
(
表
1)
o
由表
1
可知
，
临界坡长不是定值是普遍规律
，
且
变化范围比较大,具体的临界坡长数值与坡度
、
土壤
有较大关系
。
此外,曹银真
［
27
］
认为坡面侵蚀较为剧
烈的地段先出现在分水岭以下
25
~35
和
45
~55
m
处
，
中间存在侵蚀较弱阶段
，
从分水岭向下侵蚀强度
表现为由弱到强
、
由强到弱
，
反映了水流动能的消长
与转换的变化过程
。
Ghahramani
等
［
28
］
表明
,
坡长从
5~10m
泥沙输移增加
，
并且当坡长超过
10
m
而减
小
。
Sadeghi
等
［
29
］
表明减少径流和产沙量的
15
-
20
m
的理想坡长
。
Han
等
［23
］
利用缓坡侵蚀量随坡
长发生波动变化
，
且在
10
~
20
m
处侵蚀量最大
、
30
~40
m
处侵蚀量较小
，
径流能量影响其侵蚀形
式
,
当径流含沙量趋于输沙能力时
,
径流侵蚀能力减
弱
，
因此坡长增加影响土壤剥离率
。
以上研究均说
明了临界坡长的存在
,
虽然研究具体数值有所差异
,
但存在一般规律
，
即在一定距离内
,
侵蚀强度随坡长
的增加而增加
,
超过一定的坡长
,
侵蚀强度随坡长的
增加呈强弱交替变化
。
基于研究资料的不同
，
学者提出了不同的临界
坡长计算方法
。
陈永宗等
［
30
］
利用实测资料分别建
立不同坡长
、
单位面积侵蚀量与最大
30
min
降雨强
度的经验关系
：
M
s
=
A
+
BI
3
0
(1)
式中
：
M
s
为单位面积侵蚀量
，
kg/
m
2
;
I
30
为最大
30
min
降雨强度
,
mm/min
;
A
为常数
;
B
为系数
。
揭
示在坡面上
，
当坡长超过
40
m,
单位面积侵蚀量减
小
，
并结合不同坡长
、
含沙量与最大
30
min
降雨强
度的经验关系
：
S
w
=
A
+
BI
3
0
(2)
式中
S
w
为含沙量
。
揭示当达到临界坡长时,随坡长
的增长
，
单位面积侵蚀量减小
，
含沙量趋于稳定;并
且超过临界坡长的坡段,单位面积侵蚀量大大减少
。
当坡长大于临界坡长时
，
需要消耗一定的能量输送
上部侵蚀的泥沙
，
坡面用于侵蚀和细沟发育的能量
较小
，
且细沟的产生会使临界坡长的长度增加
。
在
第
6
期
刘冉等
：
坡长对坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程影响的研究进展
143
表
1
影响坡面侵蚀变化的临界坡长
Tab
・
1
Critical
slope
length
affecting
slope
erosion
changes
观测地点
Observation
location
土壤类型临界坡长
小区概况
资料来源
Source
Soil
type
Critical
slope length
坡长
<20
m,
多为
3
~
5
m
、
9
~
14
m,
Plot
overview
甘肃华亭县
Huating
，
Gansu
黄绵土
Loess
soil
坡长为
40
~
60
m
,
多为
9
~
35
m
处
。
The
slope
length
is
<
20
m
，
mostly
3
-
5
and
9
-
14
m
；
and
the
slope
length
is
40
罗来兴
［
21
］
Luo
Laixing
[21
]
-
60
m
，
mostly
9
-
35
m
陕西子洲县
Zizhou
.
Shaanxi
黄绵土
Loess
soil
20~40m
坡段单位面积产沙最高
。
The
highest
sediment
yield
per
unit
area
in
the
20
-
40
m
slope
section
裸地
，
坡度22
。
，
坡长
20
、
40
、
60m
。
Bare
”
口
蔡强国
［
22
］
land
,
slope
22°,
slope
length
20,40,
and
Cai
Qiangguo
[22]
60
m
农地
，
坡度
10°,
坡长
5
、
10
、
20
、
30
、
40
、
重庆北碚
Beibei
，
Chongqing
紫色土
Purple
soil
20
~
30
m
50
m°Farmland,
slope
10°
,
slope
length
5
,
10,20,30
,40
,
and
50
m
Han
Zhen
，
at
al
[23]
r
n
黑龙江黑河
黑土
Black
soil
首次在
15
~50
m,
其次出现在
40
~
50
m
左右
。
Firstly
at
15
-
50
m,
sec-
坡度
1°
~3°,
坡长
1
、
4
、
7
、
10
、
15
、
20
、
崔明等
［
24
］
Heihe
,
Heilongjiang
50,200
,300
m
。
Slope
1°
-3°,
slope
length
1,4,7,10,15
,20
,50
,200
,
and
300
m
Cui
Ming,
et
al
[24]
ondly
at
about
40
-
50
m
陕北安塞
Ansai
，
northern
Shaanxi
浙江临安市
黄绵土
Loess
soil
裸坡
，
坡度15°
坡长
1
、
2
、
3
、
4
、
5
、
6
、
7
、
汪晓勇等
［
25
］
1
-
2
and
4
-
5
m
8
mQBare
slope
,
slope
15°
,
slope
length
1
,
2
,3
,4
,5
,6
,7
,
and
8
m
Wang
Xiaoyong
,
et
al
[25]
红壤
Red
soil
1
〜
2m
、
3
〜
4
m
坡段产沙增量较大
。
裸坡
，
坡度
20°,坡长
1
、
2
、
3
、
4
、
5
m
。
Bare
slope
,
slope
20°
,
slope
length
1,2,3,
付兴涛等
［
26
］
Lin
an
,
Zhejiang
Large
increment
of
sediment
yield
in
the
slope
section
of
1
-
2
and
3
-
4
m
Fu
Xingtao
,
et
al
[26]
4
,
and
5
m
研究表明降雨特性影响着侵蚀量与坡长的关系中
，
量下侵蚀产沙量随沟长的变化试验数据进行回归分
对实测资料建立径流量
、
最大
30
min
降雨强度的二
析
，
建立如下模型
：
S
=
C(1
-e
-
)
D
(3)
次多项式回归模型
(
图
1)o
式中
:
S
为侵蚀产沙量
,g/mL
；
0
为衰减系数
;
x
为沟
长
,m
；
C
和
D
回归系数
；
C
为含沙量能够达到的最
大极限
。
其中坡度对径流输沙能力影响明显
，
当坡
度增大时
，
侵蚀加剧
，
水流含沙量达到饱和的坡长变
短
。
姚璟等
［
32
］
指出在短坡下含沙量随坡长的延长
呈波动变化趋势
，
降雨强度臆
60
mm/h
时临界坡长
Fig.
1
Relationship
between
runoff
and
slope
length
under
图
1
表明
，
不同
&
将有不同的临界坡长
，
坡长
超过临界值坡面径流量将减少
，
但该模型还不能检
验坡长超过
60
m
后径流量变化情况
。
雷廷武等
［
31］
基于水流输沙能力的含沙量
,
对不同坡度及不同流
o
u
/
J
J
O
U
n
H
*
塩
型
为
4
m,
降雨强度
〉
60
mm/h
时为
3
m
。
而李君兰
等
［
33
］
研究指出
，
含沙量是坡度和降雨强度共同作用
的结果
。
总而言之
，
侵蚀产沙受降雨条件
、
坡度
、
坡
长等因素的影响
，
即使单一因子发生改变
，
临界坡坡
图
1
不同厶
。
下
,
径流量与坡长的关系
长都会发生改变
。
以上模型均只是根据研究者试验
资料推导得到的结果
,
具有一定的局限性
,
但是揭示
了坡长对产流量影响的一般规律
，
以及一定条件下
different
maximum
30
min
rainfall
intensity
径流输沙能力
。
土壤侵蚀的剥蚀
、
搬运
、
沉积过程在
很大程度上受水流的水力学特性及输沙能力的影
响
［
34
］
，
为土壤坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程的定量化研
究提供理论基础
。
144
中国水土保持科学
2020
年
3
坡长对坡面沉积的影响
水文和沉积学资料表明
，
径流频率和大小与坡
构建土壤侵蚀模型时
，
充分考虑坡长的复杂作用
。
4
存在的问题与展望
许多学者在坡长对坡面土壤侵蚀影响方面的研
长呈负相关
。
山坡越长
，
沿山坡流动不连续的可能
性就越高
，
这种不连续性导致了长斜坡底部的沉积
究得到了一定的成果
，
但由于坡长与土壤侵蚀关系
复杂性和影响因素的不确定性
，
存在着许多亟待解
过程
[35]
。
目前用来监测和模拟坡面上的土壤侵蚀
沉积过程
，
主要方法有侵蚀针法
、
示踪法和高精度
DEM
法等
。
决的问题
。
1)
前人就坡长对径流侵蚀产沙影响进行了大
田培等
[36
]
利用侵蚀针法和染色法研究坡面侵
量研究
，
但有关坡面薄层水流泥沙沉积过程及机理
蚀产沙空间分布
，
指出坡面径流流量小时沉积作用
明显
，
大流量时发生泥沙沉积的坡长随流量增大逐
渐延长
。
杨维鸽等
[37]
利用
137
Cs
示踪得出坡顶
、
坡
上
、
坡中和坡下主要表现为侵蚀
，
坡脚主要表现为沉
积
。
Zhang
等
[38]
利用
Gd
、
Sm
、
Pr
、
La
和
Nd
这
5
种稀
土元素示踪物研究了模拟降雨条件下
,4
m
长
、
10%
均匀斜坡上的泥沙动态
,
指出随着坡长的增加
,
土壤
侵蚀率先增大后减小
。
李鹏等
[39]
通过室内颜色示
踪研究指出
，
坡面上部以侵蚀为主
，
下部以搬运上部
来沙为主
，
搬运明显抑制了土壤的剥离
。
由于上方
来水来沙汇流至坡脚
，
挟沙量渐趋饱和
，
其侵蚀力减
弱
，
出现沉积
。
田均良
[40
]
利用元素示踪法对坡面侵
蚀土体的颗粒在坡面上的运移
、
沉积状况进行了研
究
，
结果表明坡面侵蚀泥沙在低降雨强度
、
长历时降
雨侵蚀过程中
，
沉积明显
，
输沙比较低
，
且沉积的泥
沙多来自于坡面的中上部;短历时
、
高降雨强度下的
坡面以侵蚀产沙为主
。
董元杰等
[41
]
利用磁示踪剂
研究坡面土壤侵蚀
，
初步认为在模拟
60
mm/h
降雨
强度条件下
，
坡面土壤以面蚀侵蚀为主
，
上坡位侵蚀
明显
，
下坡位次之
，
中坡位最小
。
以上研究呈现泥沙
在坡面的侵蚀
、
搬运
、
沉积过程中呈强弱交替的空间
变化特征
,
这与坡面径流侵蚀力的变化有关
,
当坡面
径流含沙量逐渐达到饱和或趋于稳定时
，
径流输沙
能力下降
，
使其中部分径流泥沙发生沉积
,
随着径流
含沙量减少
,
其输沙能力又会增加
，
再次导致土壤剥
蚀和搬运
[42]
。
Parsons
等
[43]
指出
，
不同坡长坡面分离的泥沙
颗粒的输送距离有限
，
由于试验条件的不同
,
不同坡
位的输沙顺序与输沙距离理论不一致
，
并且系统中
同时发生了再剥离
、
运移和沉积过程
。
因此临界坡
长的存在使坡长对坡面侵蚀沉积的影响比较复杂
，
当坡面长度没有达到临界坡长时
，
侵蚀与沉积活动
不能得到充分发展
。
而目前
RUSLE
和
CSLE
都依
据的是产沙量随坡长的增加而增加
，
而对于坡长对
侵蚀沉积规律的影响没有很好考虑
。
因此,建议在
研究尚未成熟
。
在今后需要进一步开展坡面泥沙沉
积过程研究试验
，
丰富坡面沉积基础理论
。
2)
由于坡长与坡面侵蚀关系的复杂性
，
涉及到
影响侵蚀变化的临界坡长的研究较少
，
对临界坡长
变化规律研究不够深人
。由于侵蚀过程随土壤
、
坡
度和降雨特性的不同而变化
，
现有的临界坡长的计
算方法存在一定局限性
。
并且需加强不同土壤质地
的坡长与土壤侵蚀关系的试验研究
。
3)
如何定量刻画坡面分离
、
搬运
、
沉积过程的
问题在我国至今尚未完全解决
[44]
,坡面长度影响坡
面侵蚀一沉积的波动形式
，
需开展坡长与坡面侵蚀
泥沙沉积过程的耦合机制研究
。
5
参考文献
[1]
WISCHMERIER
W
H
，
SMITH
D
D
，
UHLAND
R
E.
E
valuation
of
factors
in
the
soil
loss
equation[
J]
.
Agricul
tural
Engineering
，
1958
，
39(8)
：
458.
[2]
秦伟
，
朱清科
，
张岩
.
通用土壤流失方程中的坡长因
子研究进展
[J].
中国水土保持科学
，
2010,8(2)
：
117.
QIN
Wei,
ZHU
Qingke,
ZHANG
Yan.
Advance
in
re
searches
on
slop
length
factor
in
Universal
Soil
Loss
E
quation
[
J
]
.
Science
of
Soil
and
Water
Conservation
，
2010
，
8(2)
：
117.
[3
]
COOK
H
L.
The
nature
and
controlling
variables
of
the
water
erosion
process
[
J]
.
Soil
Science
Society
of
Ameri
can
Proceeding
，
1936
，
1
：
60.
[4]
孔亚平
，
张科利
，
曹龙熹
.
土壤侵蚀研究中的坡长因
子评价问题
[J].
水土保持研究
，
2008,
15(4)
:
43.
KONG
Yaping
，
ZHANG
Keli
，
CAO
Longxi.
Appraise
slope
length
factors
in
soil
erosion
study[
J]
.
Research
of
Soil
and
Water
Conservation
，
2008
，
15(4)
：
43.
[5
]
GOVERS
G.
Rill
erosion
on
arable
land
in
central
Bel-
gium
：
Rates
，
controls
and
predictability
[
J]
.
Catena
，
1991,18(2)
:
133.
[6]
AGASSI
M
，
BENHUR
M.
Effect
of
slope
length
，
aspect
and
phosphogypsum
on
runoff
and
erosion
from
steep
slopes[J].
Soil
Research,1991,
29(2)
:
197.
第
6
期
刘冉等：
坡长对坡面侵蚀
、
搬运
、
沉积过程影响的研究进展
ciety
of
Edinburgh
，
2019
，
3(109)
：
397.
[18]
145
[
7
]
BRYAN
R
B
’
POESEN
J.
Laboratory
experiments
on
the
influence
of
slope
length
on
runoff
，
percolation
and
rill
development
[J].
Earth
Surface
Processes
&
Landforms
’
1989,
14(3)
:
227.
郑粉莉
.
发生细沟侵蚀的临界坡长与坡度
[J].
中国
水土保持
，
1989(8)
：
23.
ZHENG
Fenli.
Critical
slope
length
and
slope
for
rill
e
[8]
朱显谟
.
黄土高原水蚀的主要类型及有关因素
[J].
水土保持通报
，
1981
，
1(3)
：
13.
ZHU
Xianmo.
Main
types
and
related
factors
of
water
ero
[19]
rosion
[
J
]
.
Soil
and
Water
Conservation
in
China
，
1989(8)
：
23.
张科利
，
唐克丽
，
王斌科
.
黄土高原坡面浅沟侵蚀特
sion
in
the
Loess
Plateau[
J]
.
Bulletin
of
Soil
and
Water
Conservation
，
1981
，
1(3)
：
13.
征值的研究
[J].
水土保持学报
，
1991,
5(2)
：
8.
ZHANG
Keli
，
TANG
Keli
，
WANG
Binke.
A
study
on
characteristic
value
of
shallow
gully
erosion
genesis
on
[9]
孔亚平
’
张科利
’
唐克丽
’
等
.
坡长对侵蚀产沙过程
影响的模拟研究
[J].
水土保持学报
’
2001,15
(2)
：
17.
KONG
Yaping,
ZHANG
Keli,
TANG
Keli,
et
al.
Im
pacts
of
slope
length
on
soil
erosion
process
under
simula
ted
rainfall[
J]
.
Journal
of
Soil
and
Water
Conservation
，
2001
，
15(2)
：
17.
[10]
方海燕
’
蔡强国
’
李秋艳
.
黄土丘陵沟壑区坡面产流
能力及影响因素研究
[J].
地理研究
’
2009,
28(3)
：
589.
FANG
Haiyan
，
CAI
Qiangguo
，
LI
Qiuyan.
Study
on
the
runoff
generation
capacity
of
slope
surface
and
its
influ
encing
factors
in
a
hilly
loess
region
on
the
Loess
Plateau
[
J]
.
Geographical
Research
，
2009
，
28(3)
：
589.
[11]
LAWS
J
O
，
PARSONS
D
A.
The
relationship
of
rain
drop
site
to
intensity
[
J]
.
Eos
，
Transactions
American
Geophysical
Union
，
1943(
24)
：
452.
[12]
ZINGG
A
W.
Degree
and
length
of
land
slope
as
it
af
fects
soil
loss
in
runoff
[
J]
.
Agricultural
Engineering
，
1940
，
21(2)
：
59.
[13]
LANGBEIN
W
B
，
SUCHUMM
S
A.
Yield
of
sediment
in
relation
to
mean
precipitation
[
J]
.
Eos
，
Transactions
American
Geophysical
Union
，
1958(
39)
：
230.
[14]
王玲玲
’
范东明
’
王文龙
’
等
.
水蚀风蚀交错区不同
坡长坡面产流产沙过程
[J].
人民黄河
’
2016,
38(3)
：
74.
WANG
Lingling
，
FAN
Dongming
，
WANG
Wenlong
，
et
al.
A
field
experiment
of
runoff
and
sediment
yielding
processes
of
different
slopes
in
water
and
wind
erosion
crisscross
region[
J]
.
Yellow
River
，
2016
，
38(3)
：
74.
[15]
SMETS
T
，
POESEN
J
，
BOCHET
E.
Impact
of
plot
length
on
the
effectiveness
of
different
soil-surface
covers
in
reducing
runoff
and
soil
loss
by
water[
J]
.
Progress
in
Physical
Geography
，
2008
，
32(6)
：
654.
[
16
]
KINNELL
P
I
A.
A
review
of
the
design
and
operation of
runoff
and
soil
loss
plots
[
J]
.
Catena
，
2016
(
145
)
：
257.
[17]
LIU
Jianbo
，
GAO
Guangyao
，
WANG
Shuai
，
et
al.
Com
bined
effects
of
rainfall
regime
and
plot
length
on
runoff
and
soil
loss
in
the
Loess
Plateau
of
China
[J].
Earth
and
Environmental
Science
Transactions
of
the
Royal
So
slope
farmland
in
the
Loess
Plateau
[
J]
.
Journal
of
Soil
and
Water
Conservation
，
1991
，
5
(2)
：
8.
[20]
陈晓安
，
蔡强国
，
张利超
，
等
.
黄土丘陵沟壑区不同
降雨强度下坡长对坡面土壤侵蚀的影响
[J].
土壤通
报
，
2011,
42(3)
:
724.
CHEN
Xiaoan
，
CAI
Qiangguo
，
ZHANG
Lichao.
Impact
of
slope
length
on
soil
erosion
under
different
rainfall
in
tensity
in
a
hilly
loess
region
on
the
Loess
Plateau
[
J]
.
Chinese
Journal
of
Soil
Science
，
2011
，
42(3)
：
724.
[21]
罗来兴
.
甘肃华亭粮食沟坡侵蚀量的野外观测及其
初步分析结果
[J].
地理学资料
,1958(2)
:
118.
LUO
Laixing.
Field
observation
and
preliminary
analysis
results
of
grain
gully
slope
erosion
in
Huating
，
Gansu
[
J]
.
Geographical
Information
，
1958(2)
：
118.
[22]
蔡强国
.
坡长在坡面侵蚀产沙过程中的作用
[J].
泥
沙研究
，
1989(4)
：
90.
CAI
Qiangguo.
Role
of
slope
length
in
the
process
of
slope
erosion
and
sediment
yield
[J].
Journal
of
Sedi
ment
Research
，
1989(4)
：
90.
[
23
]
HAN
Zhen
，
ZHONG
Shouqin
，
NI
Jiupai
，
et
al.
Estima
tion
of
soil
erosion
to
define
the
slope
length
of
newly
re
constructed
gentle-slope
lands
in
hilly
mountainous
re-
gions[
J]
.
Scientific
Reports
，
2019(9)
：
4676.
[24]
CUI
Ming
，
CAI
Qiangguo
，
ZHU
Axing
，
et
al.
Soil
ero
sion
along
a
long
slope
in
the
gentle
hilly
areas
of
black
soil
region
in
Northeast
China[
J]
.
Journal
of
Geograph
ical
Sciences.
2007
，
17(3)
：
375.
[25]
汪晓勇
，
郑粉莉
.
黄土坡面坡长对侵蚀搬运过程的
影响研究
[J].
水土保持通报
，
2008,28(3):4.
WANG
Xiaoyong
，
ZHENG
Fenli.
Effects
of
slope
length
on
detachment
and
transport
processes
on
a
loessial
hill
slope
[
J
]
.
Bulletin
of
Soil
and
Water
Conservation
，
2008,
28(3)
:
4.
[26]
付兴涛
，
张丽萍
.
坡长对红壤侵蚀影响人工降雨模
拟研究
[J].
应用基础与工程科学学报
，
2015,
23(3)
：
474.
FU
Xingtao
，
ZHANG
Liping.
Impact
of
slope
length
on
red
soil
erosion
under
simulated
rainfall
[
J]
.
Journal
of
Basic
Science
and
Engineering
，
2015
，
23( 3)
：
474.
[27]
曹银真
.
土壤侵蚀过程中的地貌临界
[J].
中国水土
146
中国水土保持科学
2020
年
Water
Science
，
2015
，
26(2)
：
178.
保持
，
1987(10)
:
21.
CAO
Yinzhen.
Landform
criticality
in
soil
erosion
process
[
J
]
.
Soil
and
Water
Conservation
in
China
，
[37]
杨维鸽
，
郑粉莉
，
王占礼
，
等
.
地形对黑土区典型坡
面侵蚀-沉积空间分布特征的影响
[J].
土壤学报
,
2016
，
53(3)
：
572.
YANG
Weige
，
ZHENG
Fenli1
，
WANG
Zhanli
，
et
al.
Effects
of
topography
on
spatial
distribution
of
soil
ero
1987
(10)
：
21.
[28]
GHAHRAMANI
A
，
ISHIKAWA
Y
，
GOMI
T.
Slope
length
effect
on
sediment
and
organic
litter
transport
on
a
steep
forested
hillslope
：
Upscaling
from
plot
to
hillslope
scale[
J]
.
Hydrol
Res
Lett
，
2011
(5)
：
16.
sion
and
deposition
on
hillslope
in
the
typical
of
black
soil
region[
J]
.
Acta
Pedologica
Sinica
，
2016
，
53
(
3
)
：
[29]
SADEGHI
S
H
R,
BASHARI
S
M,
RANGAVAR
A
S.
Plot
sizes
dependency
of
runoff
and
sediment
yield
esti
mates
from
a
small
watershed[
J]
.
Catena
，
2013
(
102)
：
55.
[30]
陈永宗
，
景可
，
蔡强国
.
黄土高原现代侵蚀与治理
[M].
北京
：
科学岀版社
,1988
：
112.
CHEN
Yongzong
，
JING
Ke
，
CAI
Qiangguo.
Modern
e
rosion
and
management
of
the
Loess
Plateau
[
M]
.
Bei-
jing
：
Science
Press
,
1988
:
112.
[31]
雷廷武
，
张晴雯
，
赵军
，
等
.
细沟侵蚀动力过程输沙
能力试验研究
[J].
土壤学报
，
2002,
39(4)
:
480.
LEI
Tingwu
，
ZHANG
Qingwen
，
ZHAO
Jun
，
ea
al.
La
boratory
study
on
sediment
transport
capacity
in
the
dy
namic
process
of
rill
erosion
[J].
Acta
Pedologica
Sini-
ca
，
2002
，
39(4)
：
480.
[32]
姚璟
，
付兴涛
.
坡长对离石黄土坡面径流含沙量影
响的模拟降雨研究
[J].
应用基础与工程科学学报
,
2018,
26(3)
:
493.
YAO
Jing,
FU
Xingtao.
Impact
of
slope
length
on
sedi
ment
concentration
in
runoff
under
simulated
rainfall
in
Lishi
loess
region[
J]
.
Journal
of
Basic
Science
and
En-
gineering
，
2018
，
26(3)
：
493.
[33]
李君兰
，
蔡强国
，
孙莉英
，
等
.
降雨强度
、
坡度及坡
长对细沟侵蚀的交互效应分析
[J].
中国水土保持科
学
，
2011
，
9(6)
：
8.
LI
Junlan
，
CAI
Qiangguo
，
SUN
Liying
，
et
al.
Analysis
of
interaction
effects
of
rainfall
intensity
，
slope
degree
and
slope
length
on
rill
erosion[
J]
.
Science
of
Soil
and
Water
Conservation
，
2011
，
9(6)
：
8.
[34]
LEI
T
W
，
NEARING
M
A
，
HAGHIGHI
K
，
et
al.
Rill
erosion
and
morphological
evolution
：
A
simulation
model
[
J]
.
Water
Resources
Research
，
1998
，
34
(
11
)
：
3157.
[35]
WISCHMERIER
W
H
，
SMITH
D
D
，
UHLAND
R
E.
E
valuation
of
factors
in
the
soil
loss
equation
[J].
Agri
cultural
Engineering
，
1958
，
39(8)
：
458.
[36]
田培
，
潘成忠
，
许新宜
，
等
.
坡面流速及侵蚀产沙空
间变异性试验
[J].
水科学进展
，
2015,
26(2)
:
178.
TIAN
Pei
，
PAN
Chengzhong
，
XU
Xinyi
，
et
al.
Field
experiment
investigation
into
the
spatial
variability
of
o
verland
flow
velocity
and
soil
erosion
[
J]
.
Advance
in
572.
[38]
ZHANG
X
C
，
NEARING
M
A
，
GARBRECHT
J
D.
Gaining
insights
into
interrill
erosion
processes
using
rare
earth
element
tracers[
J]
.
Geoderma
，
2017(
299)
：
63
.
[39]
李鹏
，
李占斌
，
郑良勇
.
黄土陡坡径流侵蚀产沙特性
室内试验研究
[J].
农业工程学报
，
2005,
21
(7)
：
44.
LI
Peng
，
LI
Zhanbin
，
ZHENG
Liangyong.
Indoor
exper
iment
of
characteristics
of
runoff
erosion
in
loess
steep
slope
[
J]
.
Transactions
of
the
CSAE
，
2005
，
21
(
7)
：
44.
[40]
田均良
.
侵蚀泥沙坡面沉积研究初报
[J].
水土保持
研究
，
1997
，
4(2)
：
58.
TIAN
Junliang.
A
primary
report
for
a
study
on
deposi
tion
of
erosion
sediments
on
slope[
J]
.
Research
of
Soil
and
Water
Conservation
，
1997
，
4(2)
：
58.
[41]
董元杰
，
史衍玺
，
孔凡美
，
等
.
基于磁测的坡面土壤
侵蚀空
间
分
布
特
征
研
究
[
J].
土
壤
学
报
，
2009
，
46(1)
：
148.
DONG
Yuanjie
，
SHI
Yanxi
，
KONG
Fanmei
，
et
al.
Magnetic-measurement-based
spatial
distribution
of
soil
erosion
on
slope
[
J
]
.
Acta
Pedologica
Sinica
，
2009
，
46(1)
：
148.
[42]
李勉
，
杨剑锋
，
侯建才
，
等
.
137Cs
示踪法研究黄土
丘陵区坡面侵蚀空间变化特征
[J].
核技术
，
2009,
32(1)
：
52.
LI
Mian
，
YANG
Jianfeng
，
HOU
Jiancai
，
et
al.
The
spatial
variance
of
hill
slope
erosion
in
loess
hilly
area by
137Cs
tracing
method
[J].
Nuclear
Techniques
,
2009,
32(1)
：
52.
[43]
PARSONS
A
J
，
BRAZIER
R
E
，
WAINWRIGHT
J.
Scale
relationships
in
hillslope
runoff
and
erosion
[
J]
.
Earth
Surface
Processes
and
Landforms
，
2006
，
31(11)
：
1384.
[44]
郑粉莉
，
高学田
.
坡面汇流汇沙与侵蚀搬运沉积
过程
[
J]
.
土壤学报
，
2004
，
41(1)
：
134.
ZHENG
Fenli
，
GAO
Xuetian.
Up-slope
runoff
and
sedi
ment
and
down-slope
erosion-transport-deposition
processes[
J]
.
Acta
Pedologica
Sinica
，
2004
，
41
(
1
)
：
134.
发布者：admin，转转请注明出处：http://www.yc00.com/web/1710428343a1755186.html
评论列表（0条）