本研究系统探究了坡面尺度上降雨移动方向对坡面产流与水蚀过程的具体影响，分析其控制机理，同时考虑了不同降雨特性组合及坡面坡度对坡面泥沙侵蚀过程的影响。采用物理模型实验和理论分析方法，详细分析了降雨特性及坡面坡度对坡面产流过程线、产沙过程线及坡面流阻力的定性定量影响，结合先进的基于物理概念的数值模拟方法InHM模型，较全面的呈现坡面水文响应过程，探究其内部物理特性。将土壤结皮发育用模型模拟实现，探讨其在不同降雨特性下及不同尺度下对降雨产流和泥沙侵蚀过程特有的时间与空间影响，对深入认识产流规律、推动坡面产流机理研究、改进传统产流理论具有重要科学意义，同时在水土保持、环境保护等方面具有很好的工程应用前景。 2100433B

水力侵蚀是最主要的土壤侵蚀方式，坡面水蚀过程是其关键环节。虽然降雨移动方向在坡面水蚀过程有着非常重要的作用，但是目前其影响机理还没有得到应有的充分研究。本项目拟以物理模型实验提供不同降雨移动条件下的坡面尺度降雨-产流-产沙过程基本数据，以基于物理概念的数值模拟补充完善实验数据，为理论分析提供坡面水动力学及侵蚀特征参量的详细时空变化，研究不同降雨移动方向对坡面水蚀过程的影响机理，揭示降雨-产流-土壤侵蚀-泥沙搬运-沉积过程的动力学机制。本项研究不仅对于探讨坡面尺度上的侵蚀机理具有重要科学价值，而且还将能为其他尺度下土壤侵蚀研究提供数据资料和理论基础。

在干冷地区，在上部斜坡常以风化剥蚀或暴流冲刷为主，下部斜坡发生堆积，坡地上的物理过程活跃；在暖湿地区，降雨径流冲刷和化学生物过程占主导地位，被积作用仅出现在坡麓。坡度陡峻的山坡或岸坡，在重力作用下，常发生快速的物质块体运动。寒冷地区的冻融作用和冰雪作用是坡面过程的主要特点。在土壤覆盖的坡地上，人为活动对坡面过程有巨大的影响。2100433B

降雨诱发滑坡不仅与降雨量有关，还与降雨强度、降雨历时及雨型等有关。以往研究由于缺乏降雨-地下水-滑坡变形的实时同步监测数据的支持，大多限于降雨诱发滑坡的宏观表现规律分析及雨水入渗对岩土体抗剪强度影响和动水压力对滑坡稳定性的影响。本项研究将开展滑坡区降雨量、坡体地下水位和滑坡变形破坏的现场同步实时监测，获取滑坡变形破坏与坡体地下水位及降雨过程关系的实时定量数据系列。强调可靠基础数据资料的获得是本项研究的基本特色，在此基础上，开展数值模拟和物理模拟。探讨不同降雨过程的雨水入渗规律，揭示不同降雨过程引起坡体地下水位变化的方式；研究地下水的渗流方式及地下水位变化与滑坡稳定性的关系，揭示地下水位变化与滑坡变形破坏过程的关系；结合边坡岩土体结构与水文地质环境分析，研究截、排水工程对控制坡体地下水位上升的作用，提出边坡地下水位控制的有效技术方法。 2100433B

现有考虑非饱和土坡面降雨入渗的渗流边界条件是基于数学中正交通量的原理所建立的，将降雨量简单机械地按坡面正交方向分解作为入渗的边界条件，但这并不符合非饱和土坡面降雨非正交入渗的现象和机理。.本课题拟通过室内与现场模型试验与实测研究非饱和土坡坡面上降雨的非正交入渗现象和影响因素，揭示非饱和土坡降雨非正交入渗的复杂机理和规律性，建立符合实际坡面降雨非正交入渗规律的非饱和渗流分析边界条件方程。.研究成果具有明确的原始创新性，是对非饱和渗流理论和数值分析方法的新发展，不但可提高非饱和土坡降雨入渗渗流分析的合理性和准确性，而且在非饱和土坡的渗流-变形-稳定性耦合分析等数值分析中具有明确的应用前景，具有很高的实用价值和科学意义。