珠海大镜山径流小区不同下垫面对产流产沙的影响

聂锦凤

（广东省珠海市水资源中心，广东 珠海 519000）

一、概述

降雨强度的大小直接影响产流产沙量，但一般降雨强度小的小雨不会产生径流，只有达到一定的降水量和降雨强度，才会发生产流产沙现象。通过对6个不同下垫面及植被类型对产流产沙的影响进行对比研究，为珠海地区合理地进行植被恢复和建设，防治水土流失提供理论基础和科学依据。

二、观测区概况

珠海市大镜山坡面径流观测场位于市区大镜山水库水源保护区东南外围的防汛备用取土场及大镜山游泳场之间，地形地质为低丘，海拔高度在18-21米，土地利用类型为林地，山上植被覆盖一般，有松树、桉树、灌草等，植被土壤是赤红土，侵蚀类型为水蚀。市区多年平均降水量2042mm，多年平均温度22.4C。占地面积约1200平方米，主要包括六个5°坡度的5m×20m的径流小区、120m2观测用房以及径流槽、导流槽、分流池、集流池等。下垫面为：裸露地面、植草地面、灌木地面、乔木地面、乔灌草地面、自然地面。

三、观测方法与项目

径流观测方法采用体积法，采用12孔分流，分流孔用50mmPVC管分流，分流孔孔底高度0.35m,分流桶半径0.5m,分流桶内高0.7m,矩形集流池长边1.2m,短边0.8,高1.1m,位于小区最下部，设备配有DAVIS自动气象站。

采用翻斗式数字雨量计进行数据采集，每5min记录一次,摘录降雨过程、次雨量和日雨量。根据数据分析软件自动计算出累计雨量、累计历时、时段雨强、最大降雨、降雨侵蚀力等。每场降雨后检查导流槽、分流池、集流池情况，每次产流后按泥水深度搅拌均匀各取2-3个重复样，并将样品带回实验室进行测定，分别计算出各小区每场降雨的径流量和泥沙含量以及全年的的径流量和泥沙含量。

四、结果与分析

（一）降雨特征

由于广东地方降雨比较多, 根据翻斗式数字雨量计的观测数据统计,2016年全年降雨量为2403.6mm，降雨天数135天，最大日降水量165.4mm，发生在8月1日，最大月降水量515.1mm，发生在8月份。全年径流小区产生径流的降雨为49场，分别在1-10月份，最大30分钟雨强57.2mm/h，发生在5月20日，最大次雨量223.6mm，最大降雨侵蚀力2497MJ.mm/(ha.h)，发生在8月1日。

（二）不同下垫面产流产沙特征

1.表4-1列出了各小区2016年度其中2场最大30分钟雨强和最大次雨量、最大降雨侵蚀力的径流泥沙特征参数。可以看出，不同下垫面及植被类型不同产流产沙情况不同，长满了草的自然地面和乔灌草地面和植草地面径流系数比较低，含沙量和土壤流失量基本没有，单一种植灌木地面又比裸露地面产流产沙量低，同时最大30分钟雨强越高土壤流失量越大。

表4-1、径流小区产流产沙情况

2.表4-2中由于乔木地面小区出现长虫、叶黄现象，管养人员在株跟部周围各挖开30cm*20cm*20cm进行施肥、松土、补种，加上小区建设时地形的影响，小区下方坡面出现了下沉现象。由此可见受到人为开挖的地面，明显出现了雨水侵蚀的痕迹，产流后的含沙量远远高于其它小区。

表4-2 径流小区产流产沙情况

3.从表4-3可以看出,在同一坡度、面积一致的情况下，自然地面、乔灌草地面、植草地面径流深基本差不多。灌木地面的径流深是自然地面、乔灌草地面、植草地面的26倍左右。裸露地面的径流深是自然地面、乔灌草地面、植草地面的38倍左右。开挖过的乔木地面径流深是自然地面、乔灌草地面、植草地面的40倍左右，是裸露地面的1.06倍。径流深从低到高的顺序依次为自然地面<乔灌草地面<植草地面<灌木<裸露地面<开挖过的乔木地面。

2016年全年自然地面小区土壤流失量为0.0t/hm2，乔灌草地面小区土壤流失量为0.0t/hm2，灌木地面小区土壤流失量为8.26 t/hm2，植草地面小区土壤流失量为0.0 t/hm2，裸露地面小区土壤流失量8.34t/hm2。最高是开挖过的乔木地面小区土壤流失量为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 全年径流小区产流产沙特征

五、结论

综上所述，从整个实验过程中发现, 在分流池与集流槽之间的导流管管口安装纱网或其它过滤设施，过滤枯叶杂草避免了分流管赌塞,有效的收集雨水。采集小区径流泥沙时，用铁锹等工具搅拌均匀泥水，按上中下分层取样后再混合收集后进行测量分析，提高了观测数据的准确性。另外，从观测数据可见，6个小区的径流深从低到高的顺序依次为自然地面<乔灌草地面<植草地面<灌木地面<裸露地面<开挖过的乔木地面。同时最大30分钟雨强越高土壤流失量越大，最大次雨量会产生最大降雨侵蚀力。因此不能破坏当地的自然植被，盲目开挖开采，建立减流截流有效的林层结构,为珠海地区合理地进行植被恢复和建设，防治水土流失提供理论基础和科学依据。