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第1章　沟蚀过程与侵蚀产沙研究进展1

1.1　细沟侵蚀1

1.2　浅沟侵蚀4

1.2.1　浅沟侵蚀的概念4

1.2.2　浅沟侵蚀发生发展过程5

1.2.3　浅沟水流的水力学特征5

1.2.4　浅沟侵蚀过程及影响因素分析6

1.2.5　浅沟侵蚀预报模型8

1.3　切沟侵蚀9

1.3.1　切沟发展阶段划分10

1.3.2　切沟发展的主要方式10

1.3.3　切沟侵蚀测量技术10

1.3.4　切沟侵蚀影响因素11

1.3.5　切沟侵蚀预报模型11

1.4　沟坡系统侵蚀产沙过程研究进展12

1.4.1　坡沟系统径流侵蚀形态的垂直分带性研究12

1.4.2　坡面汇水汇沙的侵蚀产沙作用分析13

1.4.3　坡沟系统侵蚀产沙的水动力学机理研究14

1.5　各种沟蚀产沙贡献15

1.5.1　细沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的贡献15

1.5.2　浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的贡献16

1.5.3　切沟侵蚀对流域侵蚀产沙的贡献16

1.5.4　坡面汇流对坡沟系统侵蚀产沙特征分析17

1.6　研究存在的问题与亟待研究的科学问题17

第2章　沟蚀产沙过程的研究方法19

2.1　沟蚀过程研究径流小区法和模拟降雨试验法19

2.1.1　径流小区法19

2.1.2　模拟试验法20

2.2　示踪法研究水蚀过程与小流域泥沙来源20

2.2.1　几种示踪方法21

2.2.2　示踪技术在片蚀和细沟侵蚀研究中的应用22

2.2.3　示踪技术在小流域泥沙来源中的应用22

2.3　测针法在水蚀过程研究中的应用23

2.4　高新技术测量方法在沟蚀研究中的应用24

2.4.1　摄影测量方法研究24

2.4.2　高精度GPS动态监测方法25

2.4.3　激光扫描动态监测方法25

2.5　GPS、LiDAR和测针法监测沟蚀过程的对比26

2.5.1　试验设计与研究方法27

2.5.2　三种测量方法28

2.5.3　数据处理31

2.5.4　结果与讨论32

2.5.5　主要结论37

2.6　小结37

第3章　细沟侵蚀的发生发展过程与机理39

3.1　试验设计与研究方法40

3.1.1　细沟发生发展过程研究的试验设计与研究方法40

3.1.2　坡面汇流对细沟侵蚀发展过程影响的试验设计与研究方法41

3.2　细沟侵蚀的发生发展43

3.2.1　细沟侵蚀的形成43

3.2.2　细沟侵蚀的发育过程44

3.2.3　细沟的分叉与合并46

3.2.4　细沟发生的临界条件47

3.2.5　细沟侵蚀的发展趋势50

3.3　上方汇水汇沙与坡面细沟侵蚀产沙过程51

3.3.1　上方汇水汇沙与坡下方细沟侵蚀产沙过程51

3.3.2　细沟水流水力学参数与细沟侵蚀产沙的关系55

3.4　小结62

第4章　坡面浅沟侵蚀发育过程与侵蚀产沙64

4.1　坡面浅沟临界模型64

4.1.1　研究区域概况与方法65

4.1.2　结果与讨论66

4.2　浅沟发育过程的试验研究67

4.2.1　研究方法67

4.2.2　浅沟发育过程研究69

4.2.3　浅沟发育与坡面侵蚀产沙过程71

4.2.4　浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的贡献75

4.3　影响浅沟侵蚀产沙过程的因素分析76

4.3.1　降雨强度对浅沟侵蚀的影响76

4.3.2　坡上方汇水流量对浅沟侵蚀区侵蚀产沙的影响77

4.3.3　坡度和坡长对浅沟侵蚀过程的影响80

4.4　小结83

第5章　片蚀—细沟侵蚀—切沟侵蚀演变过程与侵蚀产沙84

5.1　试验设计与研究方法85

5.1.1　不同含沙水流条件下侵蚀方式演变研究85

5.1.2　不同汇水流量条件下坡面侵蚀方式演变研究85

5.1.3　试验模型及设备86

5.1.4　试验土槽准备87

5.1.5　试验过程88

5.1.6　观测项目及测试方法89

5.2　沟蚀发生演变过程的模拟试验研究89

5.2.1　坡面片蚀—细沟侵蚀演变过程90

5.2.2　坡面细沟侵蚀—切沟侵蚀演变过程94

5.2.3　连续模拟降雨过程中侵蚀方式演变过程观察96

5.2.4　坡面侵蚀方式演变对侵蚀产沙过程的影响97

5.2.5　沟蚀（细沟和切沟）在不同阶段的产沙贡献102

5.3　不同含沙水流条件下沟蚀演变与侵蚀产沙过程103

5.3.1　坡面侵蚀—沉积—搬运及上方含沙水流引起的侵蚀产沙量103

5.3.2　上方汇水汇沙的侵蚀产沙作用112

5.3.3　上方汇水汇沙对坡面径流含沙量的影响114

5.4　小结122

第6章　沟蚀演变过程的影响因素124

6.1　降雨强度对沟蚀演变过程的影响124

6.1.1　降雨强度对坡面侵蚀方式演变过程的影响124

6.1.2　降雨强度对坡面侵蚀产沙过程的影响128

6.2　坡面汇流对沟蚀演变过程的影响132

6.2.1　无上方汇水情况下径流量的变化过程132

6.2.2　上方汇水对坡面径流量的影响136

6.2.3　上方汇水对坡面径流含沙量的影响138

6.2.4　上方汇水对坡面侵蚀方式演变及其侵蚀产沙过程的影响139

6.3　地形因子对沟蚀演变过程的影响159

6.3.1　坡度对沟蚀演变过程的影响159

6.3.2　汇水坡长对沟蚀演变过程的影响163

6.3.3　汇水面积对侵蚀产沙量的影响分析168

6.4　小结169

第7章　梁坡-沟坡系统侵蚀产沙过程的定位试验研究171

7.1　试验设计与研究方法171

7.1.1　坡面汇水汇沙对不同侵蚀分带侵蚀产沙的影响及其贡献研究171

7.1.2　梁坡汇水汇沙对沟坡系统侵蚀产沙的影响与贡献172

7.2　坡沟系统侵蚀产沙的空间分布特征172

7.2.1　坡面各侵蚀分带侵蚀产沙特征173

7.2.2　坡面各侵蚀分带侵蚀产沙分配变化规律173

7.3　坡面汇流对坡面各侵蚀分带侵蚀产沙的贡献174

7.3.1　坡面汇流对细沟侵蚀带侵蚀产沙的贡献174

7.3.2　坡面汇流对浅沟侵蚀带侵蚀产沙的贡献176

7.4　梁坡汇流对沟坡系统侵蚀产沙的影响179

7.4.1　梁坡汇水汇沙对沟坡侵蚀产沙的贡献179

7.4.2　梁坡汇水汇沙对沟坡侵蚀产沙影响因子的分析180

7.5　小结181

第8章　梁坡-沟坡系统侵蚀产沙过程的模拟试验研究183

8.1　试验设计与研究方法183

8.1.1　坡沟系统概化模型制作183

8.1.2　试验设计185

8.1.3　试验过程186

8.1.4　试验观测项目187

8.2　坡沟系统侵蚀产沙特征187

8.2.1　坡沟系统侵蚀产沙特征分析187

8.2.2　坡沟系统的输沙率和含沙量变化过程188

8.3　坡面汇流与坡沟系统产沙过程190

8.3.1　坡面汇水汇沙对坡沟系统侵蚀产沙的影响190

8.3.2　梁坡汇水含沙量与沟坡净侵蚀量的关系191

8.4　降雨强度对坡沟系统侵蚀产沙的影响193

8.4.1　降雨强度对坡沟系统径流率变化过程的影响193

8.4.2　降雨强度对坡沟系统输沙率变化的影响196

8.4.3　降雨强度对坡沟系统径流含沙量变化的影响197

8.5　小结200

第9章　沟蚀演变过程的水动力学机理201

9.1　沟蚀产沙过程的水动力学基础201

9.1.1　水力学参数的测算201

9.1.2　沟蚀产沙过程的水动力学理论基础203

9.2　坡面侵蚀方式演变过程中水动力学机理分析204

9.2.1　沟蚀演变过程中坡面径流流速的变化特征204

9.2.2　侵蚀方式演变过程中水流水力学参数变化特征212

9.2.3　沟蚀演变过程中的水动力学参数与输沙率的关系217

9.3　梁-沟系统侵蚀产沙过程中的动力学机理分析221

9.3.1　坡沟系统坡面径流流速变化特征221

9.3.2　坡沟系统坡面径流流态特征224

9.3.3　坡沟系统径流侵蚀的水动力学特征228

9.4　小结233

第10章　侵蚀形态演变过程模拟234

10.1　研究方法234

10.1.1　利用地形测针仪进行沟蚀测量的研究方法234

10.1.2　地面侵蚀形态数据处理与数字高程模型（DEM）的制作235

10.2　浅沟侵蚀演变过程的地面形态模拟236

10.3　片蚀—细沟侵蚀—切沟侵蚀演变过程的地面形态模拟238

10.3.1　沟蚀侵蚀产沙形态演变过程238

10.3.2　数字高程模型的比较及沟蚀量的计算241

10.4　坡沟系统侵蚀演变过程的地面形态模拟244

10.4.1　不同降雨强度下坡面侵蚀形态的空间分布244

10.4.2　不同降雨强度下坡面侵蚀形态的模拟245

10.5　小结247

参考文献248