长江三峡花岗岩坡面管流与渗流实验研究

以优先流形式运动的土壤水分运动过程不遵从达西定律,管流是优先流的一种形式。为研究管流对土壤水分运动的影响,在长江三峡花岗岩坡面,选择了一受人为活动影响较小的天然次生马尾松林地作为试验场地。采用双环渗透筒法分层测了不同层次土壤的水分渗透特性,用自记流量计测定了管流过程和土壤渗流过程,同时进行了降雨过程的观测。对数场降雨、管流及渗流过程数据分析结果表明,由花岗岩风化而成的土壤水分入渗性能较好,在所划分的7层土壤水分渗透过程中,地表层0—10cm的土层水分渗透性最差,可能是由于地表层的黏粒含量较高,土壤质地较细所至,不透水层距地表深度约为150～200cm,坡面渗流主要产生于该深度之上。在降雨初期,渗流以非饱和流的形式流动,土壤大孔隙通道内无法形成快速连续的水流,因此不能产生管流。随降雨历时延长,土壤水分含量逐渐达到饱和状态,开始有管流产生,因此,相对于坡面渗流,管流总是于其后产生。可以推断管流的产生需要有更高的土壤水分含量。