基于人工模拟降雨的土壤侵蚀特性试验研究
《土壤侵蚀原理》实习实验指导书
目录目录 (1)前言 (3)一、室内实验部分 (4)实验一不同粒径沙粒休止角测定 (4)1 实验目的 (4)2 实验原理 (4)3 实验样品制备 (5)4 实验用具 (6)5 实验步骤 (6)6 数据整理与分析 (8)7 实验报告编写 (8)实验二人工模拟降雨侵蚀实验 (9)1 实验目的 (9)2 实验原理 (9)3 人工模拟降雨机的主要性能 (9)4 实验物品准备 (10)5 实验设计 (10)6 实验步骤 (10)7 数据整理与分析 (19)8 实验报告的编写 (20)实验三不同粒径泥沙起动流速 (21)1 实验目的 (21)2 实验材料准备及沙粒粒径组的粒径值计算 (21)3 实验仪器及用品 (21)4 实验原理 (24)5 地面坡度设计和沙粒起动的判别标准 (24)6 实验步骤 (24)7 实验数据整理 (28)8 实验报告的编写 (29)二、野外实习部分 (30)实习一山洪泥石流调查与分析 (30)1 实习地点 (30)2 实习内容方法 (30)3 实习报告编写 (30)实习二黄土地区常见土壤侵蚀形式调查与分析 (30)1 实习地点 (30)2 实习内容方法 (31)3 实习报告编写 (31)实习三水土保持综合措施的规划与设计 (31)1 实习地点 (31)2 实习内容及方法 (31)3 实习报告编写 (31)前言土壤侵蚀原理是水土保持与荒漠化防治专业本科生一门必修的骨干性专业基础课程。
为巩固和深化土壤侵蚀原理课程所讲内容，不断提高学生动手能力，完成本课程实习实验是教学中的重要环节之一。
目前本课程的实习实验分为室内和野外两个部分。
根据安排的实验课时、实验室条件和经费投入情况，可全部或选择其中部分内容进行。
编者2002.01于资源与环境学院一、室内实验部分室内实验地点目前主要安排在北京林业大学土壤侵蚀实验室及相关的其它实验室。
实验一不同粒径沙粒休止角测定1 实验目的维持坡面物质稳定的力主要由四个方面组成，一是组成坡面物质的休止角；二是坡面物质间的摩擦阻力；三是坡面物质之间的粘结力；四是穿插在土体中植物根系的固结作用力。
雨型对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀影响的试验研究
收稿日期：2011-10-26基金项目：国家基础研究发展计划项目课题（2007CB407201）作者简介：温磊磊（1985-），男，河北邢台人，博士生，主要从事土壤侵蚀环境效应评价研究。
E-mail ：wenleilei777@ 通讯作者：郑粉莉（1960-），女，陕西蓝田人，研究员，博士生导师，主要从事土壤侵蚀过程、预报和侵蚀环境效应评价研究。
E-mail ：flzh@ 水利学报SHUILI XUEBAO 2012年9月第43卷第9期文章编号：0559-9350（2012）09-1084-08雨型对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀影响的试验研究温磊磊1，郑粉莉1，2，杨青森1，沈海鸥1（1.西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100；2.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌712100）摘要：降雨雨型对土壤侵蚀过程有重要的影响，也是当前土壤侵蚀研究的热点之一。
通过野外原位人工模拟降雨试验，设计了次降雨中平均降雨强度、总降雨量相同的4种不同降雨雨型（均匀型：降雨强度为60mm/h ；峰值型：降雨强度分布为30-90-60mm/h ；延迟型：降雨强度分布为60-30-90mm/h ；减弱型：降雨强度分布为90-60-30mm/h ），研究降雨雨型变化对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀的影响。
结果表明：各雨型条件下休闲坡耕地径流总量的大小顺序为延迟型＞减弱性＞均匀型＞峰值型，而土壤侵蚀总量的大小顺序为减弱型＞均匀型＞延迟型＞峰值型。
延迟型雨型的坡面径流总量是其它雨型的1.02~1.45倍，减弱型降雨的侵蚀总量分别是均匀型、延迟型和峰值型的1.03、1.36和2.68倍。
同一雨强在不同降雨雨型中出现的位置不同，其产生的坡面径流量和侵蚀量对坡面总径流量、总侵蚀量的贡献率也不同，分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面径流量的贡献率最小；除30mm/h 降雨强度外，分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面侵蚀的贡献率最大。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种对土壤水运动进行模拟实验的系统，通过人工降雨的方式，模拟不同降雨条件下的土壤水运动过程，以便于研究者对土壤水运动规律进行研究和分析。
本文将介绍人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的基本原理、结构和应用。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统通常由降雨模拟装置、土壤水分监测装置、流速监测装置、数据采集和处理装置等部分组成。
1. 降雨模拟装置：通常采用人工降雨器，可以通过调节喷头的流量和喷雾均匀度控制降雨强度和分布，模拟不同降雨条件下的情况。
2. 土壤水分监测装置：一般采用土壤水分仪，可以对土壤的水分含量进行实时监测和记录，了解不同降雨条件下土壤的含水量变化规律。
3. 流速监测装置：一般采用流速计，可以对地表径流和地下径流的流速进行实时监测和记录，了解土壤水运动过程中的径流速度和分布情况。
4. 数据采集和处理装置：通常采用计算机系统，可以对实验过程中采集的数据进行实时处理和分析，得出土壤水运动规律和特性参数。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统广泛应用于土壤水运动规律的研究和分析，可用于以下方面：
1. 土壤侵蚀研究：可以模拟不同降雨条件下土壤侵蚀的过程，研究土壤颗粒的输移和沉积规律，为土壤侵蚀治理和防治提供科学依据。
4. 土壤改良技术研究：可以通过实验系统模拟不同降雨条件下不同种类土壤的水运动规律，研究土壤改良和保护技术，为农田土壤改良和生态环境保护提供技术支持。
人工雨强和坡度条件下水土保持区土壤产流产沙试验分析
摘要:基于室外人工模拟降雨试验ꎬ定量分析不同人工降水和坡度条件下对水土保持区域不同类型土壤产流产沙
的影响程度ꎮ 试验结果表明:不同土壤类型下产流产沙与降水强度及坡度均呈现幂函数关系ꎬ降雨强度对产流产
沙影响程度高于坡度条件ꎮ
关键词:人工降雨试验ꎻ降水强度ꎻ坡地ꎻ土壤产流产沙特征
降雨强度和坡度是水土保持治理区工程设计关
渗的水量逐步减少ꎬ下渗能力减弱ꎬ产流量变化趋于
稳定ꎮ 在相同坡度条件下ꎬ随着降雨强度的增加ꎬ其
产流量也相应增加ꎮ 棕壤产流量较褐土变化明显ꎬ
在产流的初期ꎬ褐土下形成的细沟逐步增多ꎬ产流量
的变化幅度逐步加大ꎮ 当降雨强度达到 ３０ ｍｍ / ｈꎬ
坡度为 １５°时ꎬ产流量最大ꎬ主要是由于在高坡度条
件下ꎬ棕壤表面土层受到降雨强度增加影响ꎬ其水土
１５. ３７
１５. ５６
１７. １４
３７. ５２
９. ９４
３５. ２８
３６. ２５
η
１. ０９
０. ６８
１. ０５
１. ３９
１) σ 为密度ꎬｇ / ｃｍ ꎻθ 为土壤含水量ꎬ％ ꎻη 为有机质ꎬ％ ꎮ
３
颗粒组成 / ｍｍ
０. ０５ ~ ０. ０１
０. ０１ ~ ０. ００５
３１. ４５
５６. ８２
３５. ４３
４４. ３６
< ０. ００５
２. ２５
４. ３７
３. ５８
４. ３６
２５. ５３
２７. ６
２３. ６６
１０. ８５
表 ３ 不同降强度、坡度条件下各类型土壤产流时间对比结果 ｓ
坡度
１０ ｍｍ / ｈ
２０ ｍｍ / ｈ
３０ ｍｍ / ｈ
雨水对土地的侵蚀实验
雨水对土地的侵蚀实验一、实验目的通过模拟雨水对土地的侵蚀过程，了解雨水对土壤的侵蚀作用，并观察其对土壤剥蚀、产生沟壑等影响。
二、实验材料与方法材料：1. 土壤样本：采集不同种类的土壤样本，如沙壤土、黏土等，清除其中的杂质。
2. 清水：确保清水的纯净度。
方法：1. 准备好不同种类的土壤样本，并进行细致的标记以区分。
2. 选择一个适合的实验场地，通常室外场地更为适宜。
3. 在实验场地上搭建合理大小的实验装置，装置中设有一定倾角的土坡。
4. 将不同种类的土壤样本均匀地分布在土坡上，每种土壤样本的分布面积应相等。
5. 使用喷头水龙头，调节出较为自然的雨水流量。
将雨水由上方均匀喷洒在土坡上。
6. 观察实验过程中土壤的剥蚀情况、沟渠的产生以及土地的变化情况。
7. 记录实验过程中的变化，并进行照片或视频拍摄以备后续分析。
三、实验原理与结果分析雨水对土地的侵蚀主要通过雨滴冲击、坡面径流和沟道侵蚀三个过程进行。
1. 雨滴冲击：雨滴落到土壤表面时，会对土壤产生冲击力，使土壤颗粒溅射并向四周蔓延。
这会造成土壤表面的疏松和颗粒的重新排序。
在实验过程中可以观察到土壤样本表面的颗粒分离和变形。
2. 坡面径流：坡面径流是指雨水自然流动到土壤表面，并在其上产生流动。
由于雨水流动的力量，会将土壤表面的颗粒带走，进而形成所谓的剥蚀过程。
通过实验，可以观察到雨水流动带走土壤颗粒，土地逐渐变得平坦。
3. 沟道侵蚀：当坡面径流流动速度足够大时，会形成沟渠，这被称为沟道侵蚀。
雨水通过沟渠流动时，其力量会将土壤扩大的坑洞冲刷得更深。
通过实验，可以观察到沟渠越来越深，并有可能导致土壤崩溃。
根据观察和记录的数据，可以进行实验结果的分析。
具体分析如下：1. 对比不同土壤样本：通过实验过程中对比不同种类的土壤样本，可以发现不同土壤对雨水的侵蚀反应有所差异。
通常来说，沙壤土较为容易受到侵蚀，其土壤颗粒较为松散，容易被雨水冲刷带走。
而黏土则较为稳固，对雨水的冲刷反应较小。
不同降雨条件对碱性坡耕地土壤侵蚀影响的研究
关键词 ： 坡耕地 ； 土壤侵蚀 ； 降雨强度 ； 碱性土
中图 分 类 号 ：１７ Ｓ ５ 文献 标 识 码 ： Ｂ
Ａ ｔ ｄ ｆｔ ｅ ｈｌ ｅ ｃ ｆＤｉ ｅ ｅ ｔＲａ ｎ ａ ｌＣｏ ｄ ｔｏ ｓｏ ｏ ｉ ｎ ｏ ｋ ｌ ｅ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎｕ ｎ ｅ ｏ ｆ ｒ ｎ ｉ ｆ ｌ ｈ ｎ ｉｉ ｎ ｎ Ｅｒ ｓｏ ｆＡｌ ａ ｉ ｎ Ｓ ｏ ｉ ｇ Ｃｕ ｔ ａ ｅ ｎ ＳＳ ｉ ｌ ｐ ｎ ｌ ｖ ｔ ｄ Ｌａ ｄ’ ｏ ｌ ｉ
条件下 ， Ｓ Ｅ Ｐ值大 于 １ ， ５ 表明 ｐ Ｈ值一般大 于 ８５甚 至 １ ．， Ｏ或更 高， 即通常所说 的碱性 土壤 ） 因此 降雨 的入 渗也具有其 特点 ， ，
本试 验研究的 目的在于通过设置不同的降雨条件 ， 研究水 的流
４ 在试验数据 （ ） 土壤 径流量 、 入渗量随时间 的变化 ， 收集 将 的水样烘干后确定土壤 的侵蚀量 ） 的基础上进行理论分析 。
壤侵蚀 的重要方法 。而碱性坡地 由于具有较高 的土壤 Ｅ Ｐ值 Ｓ （Ｓ Ｅ Ｐ表示总 的阳离子交换量 中钠离子所 占的 比例 ，天然 降雨
及在 降雨过程 中蒸发相对较小 的缘故 ， 试验过程中的蒸发损失 的水量可 以忽 略 ，径 流量 和人渗量之 和近似等 于坡面降雨量 ，
因此 ， 可以计算 出坡面的人渗量。
形复杂， 生态环境脆弱， 是世界上土壤侵蚀最严重的地区之一 ，
该地 区陡坡开荒严重， 加剧 了水 土流失。如何增加 土壤 水分 的
入渗性能 和储 存量从而减 小表面侵蚀 量成为水 土保持 的主要
任 务 之一 。
的粗 砂。 测定土壤含 水量后 ， １２ｇ ｍ 的容重分层装 土 ， 按 ． ／ 。 ｃ 每
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统近年来，气候变化不断加剧，全球普遍出现干旱和水资源短缺的问题。
针对这一问题，人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统应运而生。
这一系统可以模拟不同气象条件下的降雨情况，研究降雨对土壤水运动的影响，为水资源管理和环境保护提供重要的科学依据。
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统主要由降雨模拟装置、径流采集装置和土壤水运动监测装置组成。
通过这些装置的配合，可以对不同降雨条件下土壤水运动进行模拟和监测，为研究降雨对土壤侵蚀、径流产生和水分迁移过程提供了有效的手段。
降雨模拟装置是人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的核心设备，它可以根据实验需求模拟不同类型的降雨过程。
通过设定降雨强度、时间和频率等参数，可以模拟出各种常见或极端气象条件下的降雨情况。
降雨模拟装置还可以调整雨滴的大小和速度，以模拟不同降雨条件下的实际情况，从而更加真实地再现降雨对土壤水运动的影响。
径流采集装置则可以收集模拟降雨后产生的径流，通过对径流进行采样和分析，可以获得径流量、径流速度、径流泥沙含量等关键数据，从而了解降雨对地表径流的影响。
径流采集装置还可以根据需要设置不同的采集点和采集时间，以获得更加准确和全面的径流数据，为研究径流产生和径流水质提供了重要的实验支持。
土壤水运动监测装置则可以对模拟降雨后土壤水运动过程进行实时监测。
通过监测土壤的水分含量、流速、流向等参数，可以掌握土壤水运动的变化规律，了解降雨对土壤侵蚀和水分迁移的影响。
土壤水运动监测装置还可以根据需要设置不同的监测点和监测频率，以全面记录土壤水运动的变化过程，为水资源管理和土地利用提供科学依据。
通过人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的使用，可以开展一系列针对土壤水运动的研究工作。
可以研究不同类型降雨条件对土壤侵蚀和径流产生的影响，探讨不同降雨条件下的土壤保持措施和水土保持措施。
可以研究不同土壤类型和地形条件下的降雨径流水动过程，为不同地区的水资源管理和土地利用提供科学依据。
雨水对土地的侵蚀实验报告
雨水对土地的侵蚀实验报告雨水对土地的侵蚀实验记录单《雨水对土地的侵蚀》实验记录单组别记录人汇报人《雨水对土地的侵蚀》实验记录单组别记录人汇报人篇二：影响土地侵蚀的实验实验 2研究题目：土地上有无植物覆盖对侵蚀的影响我们的推测：如果有植物覆盖，土地受侵蚀的程度小；如果无植物覆盖，土地受侵蚀的程度大。
实验方法：用对比实验，设实验组和对照组。
器材：塑料箱（桶）、沙石土、植被、塑料薄膜、小铲子、降雨器（饮料瓶，在其盖子上扎一些孔）。
不同的条件：实验组土上覆盖植被，对照组的土上没有植被。
相同条件：保持其他条件相同，如土坡的坡度（土质）不变、雨量大小等不变。
实验过程：用相同的降雨量（瓶中装同样多的水，盖上同样大小的孔，以同样的高度、角度“下雨”），对实验组和对照组的地面降雨，观察泥土被侵蚀（泥土流失严重）的程度。
结论：有植被的土地比没有植被的土地侵蚀小。
实验3研究项目：土地坡度对侵蚀的影响推测：土地坡度越大侵蚀越严重，坡度越小侵蚀越小实验方法：对比实验要改变的条件：坡度大小不变的条件：植被情况，雨量大小，土壤结构实验过程：用相同的降雨量（瓶中装同样多的水，盖上同样大小的孔，以同样的高度、角度“下雨”），相同的植被情况，对实验组和对照组的不同坡度地面降雨，观察泥土被侵蚀（泥土流失严重）的程度。
结论：坡度大的土地比坡度小的土地侵蚀大。
篇三：雨水对土地的侵蚀0 《雨水对土地的侵蚀》说课稿黄甫学校赵佳一、教材分析《雨水对土地的侵蚀》是教科版小学科学五上《地球表面及其变化》单元的第5课。
《地球表面及其变化》单元教材，主要指导学生认识地球表面常见的地形及其变化和原因。
属于小学科学课程标准中的“地球与宇宙”中“地表及变化”的范畴。
外力作用引起的地形地貌变化是本单元的重点内容，特别是流水对土地的侵蚀和沉积作用而引起的地形地貌变化。
流水对土地的侵蚀作用先从学生熟悉的降雨开始。
《雨水对土地的侵蚀》便从学生经常看到的下雨现象开始，让学生模拟下雨，仔细观察雨水降落到地面，土地及雨水发生的变化，这是认识侵蚀的开始。