紫色土作为三峡库区主要耕作土壤,其土质地松软,结构松散,抗蚀性差,水土流失十分严重。伴随着剧烈的土壤侵蚀的发生,库区耕地表层土壤养分大量流失,造成土地生产力的下降。本研究以紫色土为试供土壤,进行人工模拟降雨(有植被覆盖和裸露坡面以及降雨截留试验)和双环入渗试验,研究了不同降雨强度(0.38、0.55、0.75、0.93、1.1mm/min)、坡度(5°、10°、15°、20°)和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响,同时探讨了坡面水量平衡关系。主要结论如下:(1)无壤中流和有壤中流情况下,坡面降雨形成的产流过程都大多数呈对数变化,少量场次降雨的呈多项式变化,具有较强的相关性,呈现出相关系数r2大致都随降雨强度的增加而减小,表明降雨强度越大,其产流过程波动较大,产流过程越复杂,并且有壤中流的地表产流过程关系式的相关系数都较对应的无壤中流地表产流过程关系式的相关系数小;有壤中流组和无壤中流组的地表稳定产流量与降雨强度呈线性增长关系,在坡度和降雨强度相同的情况下,壤中流组地表稳定产流量都较无壤中流组的小,另外,无壤中流组拟合的地表稳定产流量与降雨强度线性关系式的斜率相对壤中流组的较大,且壤中流组的相关系数较无壤中流组的小。无论有无壤中流,其入渗强度都是逐渐减小,趋近稳定,并且大致呈对数变化。无壤中流情况下,稳定入渗强度与降雨强度关系不明显;壤中流情况下,稳定入渗强度随降雨强度增加而增大。(2)坡面产流只有坡度和降雨强度的影响下,其过程呈现对数或多项式变化。无壤中流组,在相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐减小,在相对较大降雨强度下,坡面地表产流量随产流时间大多都呈3次曲线变化,产流过程相对较复杂,但大致呈现随坡度的增大,产流过程变化幅度逐渐减小;壤中流组,相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐增大,过程越复杂;在相对较大降雨强度下,坡度影响坡面产流过程的变化无明显规律。地表稳定产流量与坡度的余弦值cos(θ)呈2次曲线关系(壤中流组,降雨强度为0.55mm/min时呈线性关系)。稳定入渗率与坡度的余弦值呈指数关系,其关系式为y=1.1392 cos(θ)1.9251,r2=0.9364,土壤稳定入渗速率随坡度增加逐渐减小。(3)其他条件不变,无壤中流组稳定地表径流量不随植被覆盖度的增加发生变化,而壤中流组稳定地表径流量与植被覆盖度呈二次线性关系,稳定地表径流量随植被覆盖度的增加而减少;不透水层壤中流量随植被覆盖度的不同发生变化,稳定不透水层壤中流强度随植被覆盖度的增加而增大,且植被覆盖度越大稳定地表径流量增加量越大。最大截留量(mm)随植被覆盖度的变化呈现2次曲线变化,其关系式为:最大截留量随植被覆盖度的增加而减小,达到临界值c=22.88%时,最大截留量最小,然后最大截留量随植被覆盖度的增加而增大。当产流达到稳定平衡状态时,无论有无壤中流,植被覆盖度对水量平衡的影响都较小。在相同情况下,有壤中流组的水量平衡模型较无壤中流组的拟合得更好。