5人工降雨小区建设

人工降雨径流小区是研究水土流失规律的关键部分，设置什么样的小区，设置多少小区，以及如何进行试验等都是需要解决的问题。

按照一般研究水土流失规律的要求，人们重视的是研究水土流失最严重的下垫面的土壤侵蚀，例如裸露的陡坡。因此建立的径流小区数量较少。在此条件下，建立的数学模型也存在局限性。由一般研究知，坡度、坡长对土壤侵蚀的影响是非线性的（见下图）。      

而模型黄土高原不仅要研究水土流失一般规律和重点地段的侵蚀，更重要的是要建立较系统和完整的侵蚀模型。因此径流小区的类型和数量将大大增加。

其中，对于侵蚀与坡度的关系，当坡度增加到较大时，上图表示的关系将发生变化。随着坡度的继续增加，单位坡面面积上的受雨量减少（即垂直投影面积减小），水流造成的冲刷减少，重力侵蚀增加，但总侵蚀量下降。当坡度趋近90º时，在无风情况下，坡面受雨面积趋于0，降雨造成的侵蚀也趋于0。在仅考虑一次试验的前提下，由于黄土的立土性，只要没有外力作用，重力侵蚀量将显著小于水力侵蚀量。因此，侵蚀与全坡度的关系应如下图所示。

其中，对于示意图中的特殊点需要通过试验确定：a1,a2,a3,a4点是斜率为45º的点；b1,b2是斜率最大的点，也是曲线由凹变凸和由凸变凹的点。 为此，模型黄土高原的径流小区建设既要考虑长坡面因素，又要建立全坡度的小区。 在建立不同坡度和不同坡长的径流小区基础上，还要考虑不同植物（作物）覆盖，不同坡面工程处理，不同耕作条件等。

在径流小区上进行人工降雨试验，还需要确定年度的试验强度。自然界的土壤侵蚀一般发生在经过风化、耕作熟化、植物和微生物影响的表土。因此表土的抗冲性，以及土壤质地（涉及泥沙级配）都与下层的母质存在极大差异。因此，受表土层形成速度的影响，以及植物（作物）生长情况的影响，年度试验强度受到一定限制。其中最明显的一点是：如果不考虑表土形成速度，盲目进行大强度的降雨试验，到一定程度，降雨试验就会在土壤母质上进行。从表土试验获得的数据与从土壤母质试验获得的数据没有可比性，而且从土壤母质获得的数据没有意义。因此合理确定年度试验强度也是关系到研究成果可靠性的关键技术问题。