A Simulation Model for Unified Interrill Erosion and Rill Erosion on Hillslopes

A mathematical model was developed for simulating runoff generation and soil erosion on hillslopes. The model is comprised of three modules: one for overland flow, one for soil infiltration, and one for soil erosion including rill erosion and interrill er

A non-equilibrium sediment transport model for rill erosion

Sediment transport in rill flows exhibits the characteristics of non-equilibrium transport, and the sediment transport rate of rill flow gradually recovers along the flow direction by erosion. By employing the concept of partial equilibrium sediment transport from open channel hydraulics, a dynamic model of rill erosion on hillslopes was developed. In the model, a parameter, called the restoration coefficient of sediment transport capacity, was used to express the recovery process of sediment transport rate, which was analysed by dimensional analysis and determined from laboratory experimental data. The values of soil loss simulated by the model were in agreement with observed values. The model results showed that the length and gradient of the hillslope and rainfall intensity had different influences on rill erosion. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

侵蚀细沟水力学特性及细沟侵蚀与形态特征的试验研究

本文进行了一系列水槽试验 ,研究不同长度的侵蚀细沟在坡度及入流量影响下的浅水水流水力学特性、侵蚀量及细沟的形态特征 .所采用的土壤材料为砂壤土 ,试验使用四种入流流量 ,四种坡度 ,四种细沟长度 .记录水流速度、沟宽及径流中的泥沙含量 ,并用多元回归方法分析了它们与坡度、入流量或它们的交互项之间的关系 .提出了一种数学模型来描述试验中沟宽的周期性形态变化 .提出了通过试验得出的不同细沟长度的产沙量来确定水流输沙能力的方法 ,并得出出测定输沙能力的采样长度为 2～ 4m ,通过对细沟形态变化分析进一步说明了所确定的水流输沙能力采样长度的正确性

水流作用下疏松土壤材料中细沟的再生及其临界剪应力的实验研究

动态土壤侵蚀包括依赖于空间与时间的土壤剥离、细沟的形成、水流中过量泥沙的沉积、沉积泥沙中细沟的再生等物理过程。与泥沙从沉积区域再剥离相关联的细沟再生是细沟变窄加深过程中的一个重要的现象。该文介绍一种实验装置 ,用于测量类似于沉积土壤的疏松土壤材料细沟再生的力学参数。用一种沙壤土进行实验 ,测定了不同团聚体大小和坡度下细沟再生开始和停止所对应的临界水流量。计算出了与沟坡相关的临界剪切应力。这些结果有助于理解细沟的再生及其数量关系 ,以及临界剪切应力与坡度间的定量关系 ;对于发展由沉积土壤再生的细沟演化过程模型特别有用。

确定陡坡细沟侵蚀含沙量的解析方法

该文介绍一种解析方法 ,由细沟剥蚀率与含沙量关系以及剥蚀率与水流含沙量及沟长的微分物理表达式 ,推求出了含沙量与沟长关系数学表达式。提出了一种侵蚀细沟含沙量量化计算的新方法。并将用该方法计算得到的两种流量下细沟水流含沙量结果与由试验值进行了比较 ,结果表明 :两者相关密切 ,得到的 R2值均很高 ,最低为0 .81,验证了此解析式的有效性。验证了细沟土壤侵蚀的剥蚀率与水流含沙量的关系式的正确性

陡坡细沟含沙水流剥蚀率的试验研究及其计算方法

细沟剥蚀土粒随着细沟股流中含沙量的增加而减少 ,这一概念已在一些侵蚀模型 (如 WEPP)中得到应用。用黄土高原一种典型的粉壤土 ,在 5种坡度 (5°,10°,15°,2 0°,2 5°) ,3种流量 (2 ,4,8L/m in)条件下进行了细沟侵蚀模拟试验 ,试验沟长 0 .5～ 8m。通过 40 5次试验 ,确定了不同坡度、入流量条件下 ,侵蚀产沙量与细沟长度的定量函数关系。在假定细沟径流和土壤侵蚀沿细沟的行为相同条件下 ,提出了一种计算含沙水剥蚀率的方法 ,并进一步表达了细沟剥蚀率随含沙量以及沟长变化的函数关系。实验结果在 15°,2 0°,2 5°时表现出很好的显著性

Geração de sulcos em meio coesivo e caracterização hidrossedimentométrica de sua evolução

Na pesquisa em erosão, nas últimas décadas, está se formando um consenso de que é importante entender os processos básicos que regem o fenômeno. Uma alternativas para tentar compreender melhor as etapas do processo erosivo é separá-lo na fase de sulco (fluxo concentrado) e de entressulco. Dentro desse enfoque foi construído no Laboratório de Processos Erosivos e Deposicionais (LaPED) do IPH/UFRGS um canal de declividade para estudar o processo de incisão e o desenvolvimento dos sulcos de erosão. A estrutura experimental projetada e construída permite que seja controlada a vazão através de um medidor eletromagnético e que seja alterada a declividade do canal através de um sistema hidráulico associado a um nível digital. O solo colocado no canal foi um Latossolo Vermelho distrófico típico, as declividades de trabalho foram 3,0; 6,0 e 9,0% e a seqüência de vazões aplicadas foi 10,0; 18,5; 25,5; 38,5 e 51,0L.min-1. A estrutura experimental montada se mostrou de fácil operação e eficiente para permitir o avanço no entendimento dos processos de desagregação e de transporte de partículas sólidas pela ação do escoamento superficial, além de possibilitar a geração de sulco(s) de erosão na superfície do solo. O escoamento passou da condição de difuso para concentrado a partir do momento em que a velocidade superficial do fluxo alcançou 0,26m.s-1, a altura de lâmina atingiu 0,0102m, a velocidade de cisalhamento superou os 0,059m.s-1, a tensão de cisalhamento chegou a 3,50Pa e que a potência do escoamento atingiu pelo menos 0,22N.s-1. O processo de incisão iniciou-se com o canal experimental colocado em baixa declividade e em regime de escoamento sub-crítico e de transição. A velocidade de cisalhamento, no momento da incisão, foi, praticamente, o dobro daquela encontrada na literatura para solos siltosos e arenosos. Entretanto, para as três declividades a fase de sulco definido ocorreu somente em regime de escoamento turbulento. A tensão de cisalhamento foi o parâmetro que melhor descreveu a evolução da perda de solo. A potência do escoamento foi o parâmetro hidráulico que mostrou maior eficiência para separar as fases evolutivas dos sulcos. O desenvolvimento do(s) sulco(s) teve o seu início em uma condição de escoamento difuso (ausência de sulcos) e com a potência do escoamento oscilando entre 0,057 e 0,198N.s-1. O avanço do(s) sulco(s) começou com uma zona de transição (fase de incisão e de aprofundamento) onde a potência do escoamento varia entre 0,220 e 0,278N.s-1 e, logo em seguida, teve início a fase de sulco definido, com a potência do escoamento entre 0,314 e 0,544N.s-1. Na fase de escoamento concentrado foi preponderante o papel do processo de erosão regressiva para aumentar tanto o tamanho como o peso das partículas sólidas em transporte pelo escoamento superficial e assim fazer com que predominasse o transporte via fundo sobre o transporte via suspensão. As cargas de sedimento geradas nos solos de diferentes classes texturais foram separadas em grupos distintos em função da potência unitária do escoamento.

Brood Care Behavior in Ectatomma brunneum (Hymenoptera, Formicidae, Ectatomminae) Under Laboratory Conditions

The objective of this work was to make an ethogram based on the brood care behavior of two nests of the ant Ectatomma brunneum under laboratory conditions, in order to determine the behavioral acts performed and their frequencies, comparing the results obtained with those of other species of poneromorph ants. Using the sample scanning method, activities of brood care behavior performed by workers were monitored for 150 hours, from February to August 2007. A total of 18 different behavioral acts were observed (n = 12,494). More than half of the brood care behaviors by E brunneum (52.07%) were related to care for larvae, and the same was observed by other researchers in ethograms of species of Ectatomminae and Ponerinae ants. This may be related to specific needs in this immature stage, since rills is the period when the brood receives all the food necessary to complete their development to the adult stage.

Hidráulica do escoamento superficial no processo de erosão em sulcos de um argissolo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Maps of surface sediment distribution in the northern Wadden Sea, North Sea

From 1978 to 1981, intensive sedimentological investigations were carried out on the Northfrisian intertidal shoals between the small island of Gröde and Nordstrand lsland as a part of an interdisciplinary research projekt. The objective of this sedimentological study was to reveal long and short term tendencies in sedimentation and erosion in the environment. The presented study mainly concentrated on surface mapping in the tidal flats which based on more than 5000 sediment samples. The relative amounts of the grain-size fractions <0.063 mm and >0.125 mm are presented on maps. Predominant sediment typs are well sorted fine sands ("Wattsand") and muddy sands ("Schlicksand"), pure muds covering only small areas. The fine-grained deposits are either found in the lee-side of an island in elongated bays having a low waterdepth during high tide near the shore or near exposed "Klei" outcrops as well as sporadically on the edge of tidal rills. Together with standardized fields observations of biological and physical properties, the maps indicate a slight erosive tendency in large sections of the investigated area.