科研动态

坡面细沟网的空间形态特征会显著改变坡面水沙运动和地貌演化过程，然而到目前为止，前人在坡面径流侵蚀模拟过程中大多忽略了细沟网空间形态特征的影响。王宁练教授团队的吴松柏博士等人基于双层土壤入渗模型、二维扩散波径流模型和拓展后的WEPP侵蚀方程，建立了考虑坡面细沟网空间形态特征的二维坡面径流侵蚀模型。模型采用中科院水保所三场连续降雨侵蚀试验数据进行验证，结果显示模型计算径流深、累计细沟间侵蚀量、细沟侵蚀量及其空间分布均与实测结果吻合较好。并基于该模型，进一步评估了不同细沟形态和坡形对坡面侵蚀和水沙运动过程的影响，发现相对于平行状细沟形态和平坡，树枝状细沟形态和凹坡会显著增加细沟侵蚀量。该研究的主要创新点是，相比以往模型，该模型可以准确反映细沟空间形态特征和坡形对坡面径流侵蚀过程的影响。然而，值得注意的是，在坡面侵蚀过程中，细沟形态并不是一成不变的，如何准确考虑细沟演化过程中的细沟形态影响，仍需进一步深入研究。

该研究成果受国家重点研发计划和中国博士后科学基金支持，已在水文学科Top期刊《Journal of Hydrology》在线发表。

题目：Two-dimensional rainfall-runoff and soil erosion model on an irregularly rilled hillslope

来源：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124346

细沟形态演化会显著改变坡面径流侵蚀动力大小及其空间分布，进而又会对细沟侵蚀和发育过程产生重要影响。然而，到目前为止，已有的坡面侵蚀模型均难以实现细沟侵蚀与细沟形态演化过程的耦合模拟。王宁练教授团队的吴松柏博士等人在其2018年研究成果的基础上，建立了一套典型细沟形态特征（包括细沟密度、细沟倾斜角、细沟宽度和深度）的模拟方法，并与考虑细沟平面形态的坡面降雨径流侵蚀模型进行耦合，实现了坡面细沟侵蚀与细沟形态演化的耦合模拟。同样采用中科院水保所的三场连续降雨侵蚀和细沟演化试验对模型进行验证，结果表示，模型不仅可以准确的计算径流量、侵蚀量及其空间分布，而且模型可以准确的反映典型细沟形态特征的演化过程。该研究的主要创新点是实现了坡面侵蚀过程中细沟侵蚀与形态演化的耦合模拟，弥补了以往模型中的不足并为其进一步发展提供了思路。

该研究成果受国家自然科学基金和中国博士后科学基金支持，已在水文领域Top 期刊《Water Resources Research》在线发表。

题目：Modeling Soil Erosion With Evolving Rills on Hillslopes

来源：https://doi.org/10.1029/2020WR027768