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时空变异研究是许多地学研究的基础,并使得地学相关研究复杂化.我们以前的研究表明黄土丘陵沟壑区次洪平均含沙量基本稳定,表现出时间上不变性的特征, 因此次洪总水量和总沙量可以用比例函数来表示(Zheng,M.G.,Cai,Q.G.,Cheng,Q.J.,2008.Modelling the runoff –sediment yield relationship using a proportional function in hilly areas of the Loess Plateau,North China.Geomorphology 93,288-301.Zheng,M.G.,Yang,J.S.,Qi,D.L.,Sun,L.Y.,Cai,Q.G.,2012.Flow–sediment relationship as functions of spatial and temporal scales in hilly areas of the Chinese Loess Plateau.Catena 98,29–40.).本研究进一步报告黄土丘陵沟壑区含沙量和水沙关系在空间上的不变性.稠密的沟道网络把黄土丘陵沟壑区切割成许多的沟道小流域(面积＜1km2).这些沟道小流域无基流,主要由全坡面构成,全坡面包括坡面和沟坡两个部分.所使用的数据主要包括绥德、离石和子洲三个地点10 个全坡面和沟道小流域的580次洪水事件.事件过程时间尺度(intra-event)的分析表明,由于重力侵蚀提供了充足的泥沙来源,无论流量大小,大部分径流都能达到剥蚀能力限制下的最大含沙量.剥蚀限制下的最大含沙量仅取决于土壤特性,与地形、土地利用、径流来源、土壤表面特性无关.因此三个地点的数据均表明,洪水平均含沙量不仅事件之间变化不大,各试验点之间变化也不大.在年时间尺度上也观察到了同样的现象.我们的研究结果表明,除非土壤特性发生变化或修建有淤地坝,在相当大的空间范围内,所有的全坡面或沟道小流域出口的水沙关系都可以用同一个比例函数来表示.而且,其比例系数反映着剥蚀限制下的最大含沙量,该参数可以通过水槽冲刷试验来确定,不需要进行长期的野外监测.由于全坡面或沟道小流域是黄土区泥沙的主要来源,因此该研究结果对获取黄土区土壤流失的空间分布信息有重要意义.目前世界上其它地区的水槽冲刷试验均表明,水流在很短的距离内(＜10m)都可以达到其剥蚀能力,因此该研究结果对其它泥沙来源充沛区也有一定的借鉴意义.