珠海大鏡山徑流小區(qū)不同下墊面對(duì)產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響

聶錦鳳

（廣東省珠海市水資源中心，廣東 珠海 519000）

一、概述

降雨強(qiáng)度的大小直接影響產(chǎn)流產(chǎn)沙量，但一般降雨強(qiáng)度小的小雨不會(huì)產(chǎn)生徑流，只有達(dá)到一定的降水量和降雨強(qiáng)度，才會(huì)發(fā)生產(chǎn)流產(chǎn)沙現(xiàn)象。通過對(duì)6個(gè)不同下墊面及植被類型對(duì)產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響進(jìn)行對(duì)比研究，為珠海地區(qū)合理地進(jìn)行植被恢復(fù)和建設(shè)，防治水土流失提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

二、觀測(cè)區(qū)概況

珠海市大鏡山坡面徑流觀測(cè)場(chǎng)位于市區(qū)大鏡山水庫水源保護(hù)區(qū)東南外圍的防汛備用取土場(chǎng)及大鏡山游泳場(chǎng)之間，地形地質(zhì)為低丘，海拔高度在18-21米，土地利用類型為林地，山上植被覆蓋一般，有松樹、桉樹、灌草等，植被土壤是赤紅土，侵蝕類型為水蝕。市區(qū)多年平均降水量2042mm，多年平均溫度22.4C。占地面積約1200平方米，主要包括六個(gè)5°坡度的5m×20m的徑流小區(qū)、120m2觀測(cè)用房以及徑流槽、導(dǎo)流槽、分流池、集流池等。下墊面為：裸露地面、植草地面、灌木地面、喬木地面、喬灌草地面、自然地面。

三、觀測(cè)方法與項(xiàng)目

徑流觀測(cè)方法采用體積法，采用12孔分流，分流孔用50mmPVC管分流，分流孔孔底高度0.35m,分流桶半徑0.5m,分流桶內(nèi)高0.7m,矩形集流池長(zhǎng)邊1.2m,短邊0.8,高1.1m,位于小區(qū)最下部，設(shè)備配有DAVIS自動(dòng)氣象站。

采用翻斗式數(shù)字雨量計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，每5min記錄一次,摘錄降雨過程、次雨量和日雨量。根據(jù)數(shù)據(jù)分析軟件自動(dòng)計(jì)算出累計(jì)雨量、累計(jì)歷時(shí)、時(shí)段雨強(qiáng)、最大降雨、降雨侵蝕力等。每場(chǎng)降雨后檢查導(dǎo)流槽、分流池、集流池情況，每次產(chǎn)流后按泥水深度攪拌均勻各取2-3個(gè)重復(fù)樣，并將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，分別計(jì)算出各小區(qū)每場(chǎng)降雨的徑流量和泥沙含量以及全年的的徑流量和泥沙含量。

四、結(jié)果與分析

（一）降雨特征

由于廣東地方降雨比較多, 根據(jù)翻斗式數(shù)字雨量計(jì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年全年降雨量為2403.6mm，降雨天數(shù)135天，最大日降水量165.4mm，發(fā)生在8月1日，最大月降水量515.1mm，發(fā)生在8月份。全年徑流小區(qū)產(chǎn)生徑流的降雨為49場(chǎng)，分別在1-10月份，最大30分鐘雨強(qiáng)57.2mm/h，發(fā)生在5月20日，最大次雨量223.6mm，最大降雨侵蝕力2497MJ.mm/(ha.h)，發(fā)生在8月1日。

（二）不同下墊面產(chǎn)流產(chǎn)沙特征

1.表4-1列出了各小區(qū)2016年度其中2場(chǎng)最大30分鐘雨強(qiáng)和最大次雨量、最大降雨侵蝕力的徑流泥沙特征參數(shù)。可以看出，不同下墊面及植被類型不同產(chǎn)流產(chǎn)沙情況不同，長(zhǎng)滿了草的自然地面和喬灌草地面和植草地面徑流系數(shù)比較低，含沙量和土壤流失量基本沒有，單一種植灌木地面又比裸露地面產(chǎn)流產(chǎn)沙量低，同時(shí)最大30分鐘雨強(qiáng)越高土壤流失量越大。

表4-1、徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙情況

2.表4-2中由于喬木地面小區(qū)出現(xiàn)長(zhǎng)蟲、葉黃現(xiàn)象，管養(yǎng)人員在株跟部周圍各挖開30cm*20cm*20cm進(jìn)行施肥、松土、補(bǔ)種，加上小區(qū)建設(shè)時(shí)地形的影響，小區(qū)下方坡面出現(xiàn)了下沉現(xiàn)象。由此可見受到人為開挖的地面，明顯出現(xiàn)了雨水侵蝕的痕跡，產(chǎn)流后的含沙量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它小區(qū)。

表4-2 徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙情況

3.從表4-3可以看出,在同一坡度、面積一致的情況下，自然地面、喬灌草地面、植草地面徑流深基本差不多。灌木地面的徑流深是自然地面、喬灌草地面、植草地面的26倍左右。裸露地面的徑流深是自然地面、喬灌草地面、植草地面的38倍左右。開挖過的喬木地面徑流深是自然地面、喬灌草地面、植草地面的40倍左右，是裸露地面的1.06倍。徑流深從低到高的順序依次為自然地面<喬灌草地面<植草地面<灌木<裸露地面<開挖過的喬木地面。

2016年全年自然地面小區(qū)土壤流失量為0.0t/hm2，喬灌草地面小區(qū)土壤流失量為0.0t/hm2，灌木地面小區(qū)土壤流失量為8.26 t/hm2，植草地面小區(qū)土壤流失量為0.0 t/hm2，裸露地面小區(qū)土壤流失量8.34t/hm2。最高是開挖過的喬木地面小區(qū)土壤流失量為53.93 t/hm2，其次是裸露地面, 土壤流失量是裸露地面的6.5倍。

表4-3 全年徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙特征

五、結(jié)論

綜上所述，從整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn), 在分流池與集流槽之間的導(dǎo)流管管口安裝紗網(wǎng)或其它過濾設(shè)施，過濾枯葉雜草避免了分流管賭塞,有效的收集雨水。采集小區(qū)徑流泥沙時(shí)，用鐵鍬等工具攪拌均勻泥水，按上中下分層取樣后再混合收集后進(jìn)行測(cè)量分析，提高了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，從觀測(cè)數(shù)據(jù)可見，6個(gè)小區(qū)的徑流深從低到高的順序依次為自然地面<喬灌草地面<植草地面<灌木地面<裸露地面<開挖過的喬木地面。同時(shí)最大30分鐘雨強(qiáng)越高土壤流失量越大，最大次雨量會(huì)產(chǎn)生最大降雨侵蝕力。因此不能破壞當(dāng)?shù)氐淖匀恢脖唬つ块_挖開采，建立減流截流有效的林層結(jié)構(gòu),為珠海地區(qū)合理地進(jìn)行植被恢復(fù)和建設(shè)，防治水土流失提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。