影响壤土下渗的因素

高中地理 · 水循环 · 控制变量法探究
演示中
当前下渗率
--mm/h
稳渗率 fc
--mm/h
初始出水时间
--min
累积径流量
--mm
径流出现时间
--min
径流系数
--

下渗率随时间变化曲线 Horton 入渗模型

实际下渗率 降水强度 P 稳渗率 fc

案例链接 读后调参

案例1 · 郑州"7·20"特大暴雨:一小时 201.9 毫米

2021年7月20日16—17时,郑州最大小时降雨量 201.9 毫米,突破我国大陆气象观测历史极值;17—20日三天累计 617.1 毫米,接近当地一年的平均降雨量。短时降水强度极大时,土壤迅速饱和,来水远超下渗能力,大量降水转化为地表径流,引发严重城市内涝与山洪。

读后调参
  1. 植被 30%、坡度 10°,把降水强度拉满(100 mm/h)、时长 180 min,观察径流几乎从零分钟开始
  2. 再降为 30 mm/h × 60 min,对比径流出现时间径流系数
  3. 思考:为什么"千年一遇"的雨量会超出城市排水能力?
案例2 · 福建长汀:从"火焰山"到花果飘香

长汀曾是我国南方红壤区水土流失最严重的县份之一,荒山红壤裸露、寸草不生。经过 20 多年封山育林、种草种树,全县水土流失率从 23.82% 降至 6.78%,森林覆盖率提高到 80.31%,"长汀经验"成为全球生态修复典型案例。植被恢复后,降水更多被截留、下渗,坡面径流大幅减少。

读后调参
  1. 固定降水 80 mm/h、时长 120 min、坡度 15°,植被覆盖率分别设为 0%(治理前)与 80%(治理后)
  2. 各记录一次径流出现时间径流系数,说明植被涵养水源的机制
  3. 思考:"退耕还林"为什么能减少山洪和泥沙入河?
案例3 · 云南哈尼梯田:延续 1300 年的坡地智慧

2013 年被列入联合国教科文组织世界遗产的红河哈尼梯田,是当地人民用 1300 多年在哀牢山陡坡上一层层"雕刻"出来的:山顶森林涵养水源,沿等高线修筑的梯田减缓坡面径流、延长入渗时间,年降水量约 1400 毫米的水分被层层截留利用。"森林—村寨—梯田—河流"四素同构,正是减缓坡度、促进下渗的活的教科书。

读后调参
  1. 固定降水 50 mm/h、时长 60 min、植被 30%,坡度分别设为 5°(梯田效果)与 35°(顺坡荒地)
  2. 对比两组稳渗率 fc径流出现时间,说明坡度增大后水的去向变化
  3. 思考:除了修梯田,还有哪些措施能"减慢"坡面上的水?

实验记录表

植被快照 降水mm/h 时长min 雨型 覆盖率% 质地 前情% 坡度° 下渗率mm/h 稳渗率mm/h 径流系数 累积下渗mm 总径流mm 湿润锋cm 出水min 产流min
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