Fragmento de lecho rocoso inducido por el efecto del laboreo intensivo en las propiedades hidrológicas y procesos de erosión bajo diferentes patrones de lluvia
Autores: Wang, Yong; He, Zhouyao; Zhang, Yixiong; Wang, Gang; Huang, Xiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fragmento de lecho rocoso inducido por el efecto del laboreo intensivo en las propiedades hidrológicas y procesos de erosión bajo diferentes patrones de lluvia
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Investigar
Fragmentación de lecho rocoso
Características hidrológicas
Procesos de erosión del suelo
Patrones de lluvia
Rendimiento de sedimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Para investigar la influencia de la fragmentación de la roca madre por labranza intensiva en las características hidrológicas y procesos de erosión del suelo en pendientes, se sometieron a lluvia simulada dos tratamientos experimentales (mezclas de suelo-roca madre, WB, y suelo puro, CK) en tanques de acero bajo cinco patrones de lluvia (constante, creciente, decreciente, decreciente-creciente y creciente-decreciente) con el mismo total de lluvia de 90 mm. Para cada evento de lluvia, se muestreó el escurrimiento y la concentración de sedimentos a intervalos regulares. Se calcularon la velocidad de flujo (), el esfuerzo cortante efectivo/crítico (/), el coeficiente de resistencia de Darcy-Weisbach (), la potencia unitaria de corriente () y el factor de erodabilidad del suelo () para analizar las diferencias en las características hidrodinámicas entre el WB y el CK. Nuestros hallazgos experimentales muestran que se observaron diferencias significativas en el volumen de escurrimiento y producción de sedimentos entre los diferentes patrones de lluvia y etapas. La fragmentación de la roca madre promovió significativamente la producción de escurrimiento y sedimentos bajo diferentes patrones de lluvia, con un aumento promedio del volumen de escurrimiento y la producción de sedimentos del 59.29% y 71.62%, respectivamente. Se observó una tendencia creciente en la tasa de contribución promedio de la roca madre al volumen de escurrimiento y producción de sedimentos en tres intensidades distintas: 6.37% y 4.61% para 30 mm h, 12.53% y 7.53% para 90 mm h, así como 14.79% y 36.98% para 150 mm h, respectivamente. Los valores de y bajo diferentes patrones de lluvia mostraron una tendencia creciente desde las posiciones superiores hasta las inferiores de la pendiente, mientras que los valores de mostraron una tendencia opuesta, independientemente del WB y el CK. En comparación con el CK, los valores de , y para el WB aumentaron en un 23.34% a 48.94%, 1.59% a 53.16% y 3.86% a 27.86%, respectivamente, mientras que el valor disminuyó en un 1.52% a 22.19% para patrones de lluvia de intensidad variable. Entre los diferentes patrones de lluvia, el WB incrementó significativamente la producción de sedimentos y también tuvo un efecto promotor en la generación de escurrimiento. Sin embargo, el WB mostró una mejor resistencia a la erosión en comparación con el CK bajo patrones de lluvia constantes. Por lo tanto, los patrones de intensidad variable tuvieron un impacto profundo en los procesos de escurrimiento y transporte de sedimentos inducidos por la roca madre.
Descripción
Para investigar la influencia de la fragmentación de la roca madre por labranza intensiva en las características hidrológicas y procesos de erosión del suelo en pendientes, se sometieron a lluvia simulada dos tratamientos experimentales (mezclas de suelo-roca madre, WB, y suelo puro, CK) en tanques de acero bajo cinco patrones de lluvia (constante, creciente, decreciente, decreciente-creciente y creciente-decreciente) con el mismo total de lluvia de 90 mm. Para cada evento de lluvia, se muestreó el escurrimiento y la concentración de sedimentos a intervalos regulares. Se calcularon la velocidad de flujo (), el esfuerzo cortante efectivo/crítico (/), el coeficiente de resistencia de Darcy-Weisbach (), la potencia unitaria de corriente () y el factor de erodabilidad del suelo () para analizar las diferencias en las características hidrodinámicas entre el WB y el CK. Nuestros hallazgos experimentales muestran que se observaron diferencias significativas en el volumen de escurrimiento y producción de sedimentos entre los diferentes patrones de lluvia y etapas. La fragmentación de la roca madre promovió significativamente la producción de escurrimiento y sedimentos bajo diferentes patrones de lluvia, con un aumento promedio del volumen de escurrimiento y la producción de sedimentos del 59.29% y 71.62%, respectivamente. Se observó una tendencia creciente en la tasa de contribución promedio de la roca madre al volumen de escurrimiento y producción de sedimentos en tres intensidades distintas: 6.37% y 4.61% para 30 mm h, 12.53% y 7.53% para 90 mm h, así como 14.79% y 36.98% para 150 mm h, respectivamente. Los valores de y bajo diferentes patrones de lluvia mostraron una tendencia creciente desde las posiciones superiores hasta las inferiores de la pendiente, mientras que los valores de mostraron una tendencia opuesta, independientemente del WB y el CK. En comparación con el CK, los valores de , y para el WB aumentaron en un 23.34% a 48.94%, 1.59% a 53.16% y 3.86% a 27.86%, respectivamente, mientras que el valor disminuyó en un 1.52% a 22.19% para patrones de lluvia de intensidad variable. Entre los diferentes patrones de lluvia, el WB incrementó significativamente la producción de sedimentos y también tuvo un efecto promotor en la generación de escurrimiento. Sin embargo, el WB mostró una mejor resistencia a la erosión en comparación con el CK bajo patrones de lluvia constantes. Por lo tanto, los patrones de intensidad variable tuvieron un impacto profundo en los procesos de escurrimiento y transporte de sedimentos inducidos por la roca madre.