我院在南方湿润区降雨侵蚀力研究领域取得新进展
阅读量: 来源:水土保持研究所 ​ 图/文:涂安国 时间:2023-02-02


近期,我院谢颂华教授级高工团队在土壤学领域顶级期刊Catena(中科院大类1TOP期刊,IF=6.367)和Geoderma(中科院大类1TOP期刊,IF=7.422)上分别发表题为“Effect of fixed time interval of rainfall data on calculation of rainfall erosivity in the humid area of south China”和 “Effect of minimum inter-event time for rainfall event separation on rainfall properties and rainfall erosivity in a humid area of southern China”的研究论文。

水土保持研究所涂安国博士为2篇论文的第一作者,江西省土壤侵蚀与防治重点实验室和江西省水利科学院分别为第一完成单位。该研究工作得到了国家自然科学基金(42007066)、江西省重大科技研发专项(20213AAG01012)和江西省水利科技计划(202023ZDKT11202123YBKT19202023ZDKT01)等项目的联合资助。

降雨侵蚀力是土壤流失方程六个关键因子之一,其准确计算直接关系到土壤侵蚀量预测的准确性。降雨数据是降雨侵蚀力计算的基础,但采集的时间间隔如何影响南方湿润区降雨侵蚀力计算的大小仍有待深入研究。论文收集了江西水土保持科技园2020-2021年间隔为1min降雨数据,分别整理并计算固定时间间隔1510153060min的最大30分钟降雨强度(I30)、降雨总动能(E)和降雨侵蚀力(EI30)。同时,获得了该站86次降雨事件的侵蚀产沙数据,并利用这些数据计算了各间隔降雨侵蚀力与侵蚀产沙的关系。结果表明,降雨时间间隔越长,I30EEI30的低估值越大。与E值相比,I30值在使用较粗的固定分辨率降雨数据低估EI30值方面发挥了主导作用。然而,在不同的固定时间间隔内,EI30以及I30E之间存在显著的比例关系。为建立降雨侵蚀力与侵蚀产沙的良好关系,建议降雨数据的固定时间间隔不应大于30min

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不同间隔降雨数据计算的降雨侵蚀力之间的关系

降雨事件是降雨侵蚀力计算的单元,其降雨间隔时间的大小直接影响侵蚀降雨特征。为了探讨降雨间隔时间(MIT)选择对降雨事件特性、降雨侵蚀力及其与侵蚀泥沙的关系的影响,研究分析了裸露小区2016年至20215分钟间隔降雨数据和2019年至2021的径流数据。结果表明,MIT值的增加对侵蚀性降雨事件的性质有重要影响,如减少降雨频率、增加持续时间和降低平均降雨强度。随着MIT的持续增加,降雨事件的总动能、最大30min雨强和降雨侵蚀力呈幂函数增加。在降雨事件尺度上,当MIT=4h时,EI30和侵蚀泥沙之间的线性关系最密切。因此,应更加注意使用MIT值进行降雨事件识别,因为它与降雨事件的性质和降雨侵蚀力有关。

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降雨间隔时间对降雨特征统计的影响

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降雨间隔时间对降雨侵蚀力大小的影响

论文信息: Anguo Tu, Songhua Xie, Ying Li, Zhao Liu, Faxing Shen. Effect of fixed time interval of rainfall data on calculation of rainfall erosivity in the humid area of south China[J]. CATENA, 2023, 220: 106714. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816222007007

Anguo Tu, Jianling Zeng, Zhao Liu, Haijin Zheng, Songhua Xie. Effect of minimum inter-event time for rainfall event separation on rainfall properties and rainfall erosivity in a humid area of southern China[J].Geoderma,2023,431: 116332. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706123000095

 


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