Page 129 - 水利学报2021年第52卷第1期

图 4 模拟值与实测值关系

坡长下实测值与模拟值（图 5）可知，模型模拟值与相应实测值间差值总体上随坡长的延长和雨强的增
大而增大，这可能是因为模型无法应对降雨期间不断变化的水文条件和土壤特性 ［15］ ，而且坡长越
长，坡面侵蚀程度在不同坡段差异越大，降雨不仅引起土壤溅蚀，还能在土壤表面形成结皮 ［35］ 。4 m 坡
长条件下，产流产沙总量模拟值几乎均大于实测值，造成高估的原因可能是 4 m 为该研究区产流产沙
量增量减小的临界坡长，而模拟初期产流产沙率过高，后期模拟值几乎仍略高于实测值（在雨强为
90 mm/h 时，产沙率后期波动较大，导致实际产沙总量大于模拟值）。

注：2-60 表示坡长 2m、雨强 60mm/h，3-60 表示坡长 3m、雨强 60mm/h，以此类推
图 5 模拟值与实测值对比
由于坡面糙率、导水率、细沟形态等特征在不同场次降雨间可能发生变化，而在模型模拟过程
中直接输入修正后的参数，导致模型参数输入的精确性方面可能有所欠缺。但总体而言，效率系数
ME 与相对误差 RE 均表明模型在模拟研究区产流产沙总量上效果良好，为精确模拟径流侵蚀产沙提
供了良好的基础。

4 结论

基于野外人工模拟降雨试验实测数据，应用 EUROSEM 模型对晋西黄绵土坡面径流侵蚀产沙过程
进行模拟，并对比分析实测结果与模拟结果，得出如下结论：（1）雨强、坡长与产流产沙总量均为正
相关关系，当二者共同作用于产流产沙量时，雨强较坡长对其影响大（雨强、坡长-产流量的相关系
数分别为 0.948、0.279，雨强、坡长-产沙量的相关系数分别为 0.747、0.558），而偏相关分析显示二
者单独对产流产沙总量均有很大的影响（雨强、坡长-产流量的偏相关系数分别为 0.987、0.878，雨

强、坡长-产沙量的偏相关系数分别为 0.900、0.838）。（2）雨强大于 60 mm/h，坡长由 3 m 延长至 4 m
时，产流产沙实测增量较 2 m 延长至 3 m 减小，且降雨强度越大，减幅越大。因此，初步建议在该区
以 4 m 为间隔布设水土保持措施，以减缓水土流失。在 4 m 坡长条件下，产流产沙总量模拟值几乎均
大于实测值。（3）产流率随降雨时间的延长先增大后趋于稳定，EUROSEM 模型模拟结果与实测结果具
有相似的变化趋势，且两者峰值出现时间稍有偏差；实测产沙率在产流初期迅速增加，后在某一数值
附近波动变化，雨强越大、坡长越长，波动越明显，而模型模拟结果则在波动增长后呈平稳趋势，且
产沙率峰值首次出现时间较实测值提前了约 5 min。（4）EUROSEM 模型对坡面产流产沙总量的模拟效果

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