4实体模型建设问题

实体模型是通过对自然状态下的小流域进行人工降雨试验，研究探索水土流失规律和水土保持治理问题。由于此项试验没有成功经验和前人成果，因此如何实施，需要论证和研究。

首先实体模型的状况十分复杂。

1、降雨下垫面状况复杂。在地形上，包括不同坡度、不同坡长、不同坡向、大小沟道、陡崖等；在植被方面，包括不同覆盖度的乔木、灌木、草，以及农作物等。不同的地形和不同的植被又使地表土壤的物理化学性质具有较大差异。

2、下垫面状况的复杂造成坡面流状态的复杂化。

3、坡面流状态的复杂性，导致土壤侵蚀状况的复杂多样。

    为了建设实体模型，试验研究的基本思路是：先简单，后复杂；先单因子，后多因子；先线性，后非线性；从小到大，逐步推进。

具体做法是：先进行小区单因子试验研究，再全坡面试验，后微集水区（微流域）多因子试验，最后进行小流域多因子、非线性试验研究。

1、小区试验设计：建立10º、15º、20º、25º、30º等不同坡度的5m×20m标准小区，每个坡度小区有一个重复。首先进行裸露地面的试验，研究在不同降雨条件下，不同坡度的土壤侵蚀问题；其次进行有不同植物覆盖的不同坡度在不同降雨条件下的土壤侵蚀问题。

以往开展的研究多在小区径流出口处获取水文观测数据，进行分析计算，但小区内部的侵蚀过程仍处于“黑箱”状态。为此，作为实体模型研究的第一步，要在小区内布设各种传感器，收集“黑箱”内部的数据，研究土壤侵蚀机理。

2、全坡面试验设计：建立10m×100m或大于此面积的自然坡面人工降雨试验，研究在长坡面、变坡度条件下的侵蚀机理。

3、微集水区（微流域）试验设计：选择面积在2000m²以上的微集水区开展以人工降雨为试验手段的试验，研究多坡度、多坡向、多植物覆盖条件下的土壤侵蚀问题。

4、小流域试验设计：选择10万m²以上的小流域，以人工降雨为手段，研究多因子、非线性的复杂侵蚀机理，及水土保持治理问题。