黄土高原地形地貌复杂,土壤结构松散,植被稀疏,降水分布不均,细沟侵蚀现象在该地区极为普遍。细沟侵蚀导致耕层土壤养分和土壤粘粒的大量流失,使土壤严重退化并引发更强烈的侵蚀,已成为限制黄土高原地区农业可持续发展的主要因素。野外持续性降雨可以使地势低洼的地块饱和,而某些地块因植物根系发达导致其具有超强的水分渗透能力,在强降雨后亦可以达到饱和状态。已有研究表明土壤饱和会导致土壤的粘结性、孔隙水压力、土壤微团聚体结构等发生显著变化,但有关饱和土壤坡面细沟侵蚀的研究鲜见。本研究采用分段底部供水方式使土壤充分饱和,结合限定性细沟模拟冲刷试验(试验坡度分别为5、10、15、20°,流量为2、4、8 L/min)对饱和黄绵土的细沟侵蚀特征进行了研究,并对比了前期非饱和黄绵土冲刷试验数据。分别运用实测计算和解析法对饱和土与非饱和黄绵土相关的细沟侵蚀参数进行了计算,并进行了对比验证和差异性分析。主要结论如下:1)饱和与非饱和黄绵土流速的对比研究饱和黄绵土径流流速与流量、坡度之间符合良好幂函数关系。流量、坡度对流速均为正向效应,且坡度是径流流速更重要的影响因子。饱和黄绵土径流流速明显大于同条件下非饱和土径流流速,约为非饱和土径流流速的1.17倍;饱和黄绵土坡面达西阻力系数仅为非饱和土70%,土壤饱和会导致坡面粗糙度降低。2)饱和与非饱和黄绵土产沙量的对比研究饱和黄绵土产沙量与坡度、流量符合幂函数关系,坡度对泥沙产量的贡献率更大。饱和黄绵土所对应的最大产沙量约890 kg/m3,而非饱和黄绵土所对应的最大产沙量约520 kg/m3,饱和黄绵土细沟径流产沙量平均为非饱和黄绵土的1.86倍。饱和黄绵土对应的径流动能远远大于非饱和土的,饱和土与非饱和土的产沙量与径流动能可以用对数函数来表征。3)饱和与非饱和黄绵土细沟剥蚀率对比研究分别利用解析法和实测计算对细沟剥蚀率进行了计算,实测计算表明,在坡度和流量递增的过程中,饱和与非饱和土的剥蚀率均逐渐增大。饱和黄绵土剥蚀率从0.036上升到了0.686 kg/(m~2·s),非饱和黄绵土则为0.015~0.357 kg/(m~2·s)。解析法来讲,同样随着坡度和流量的上升,饱和黄绵土的细沟剥蚀率从0.040上升到了0.839 kg/(m~2·s),而非饱和黄绵土剥蚀率解析值的变幅范围则为0.017~0.390kg/(m~2·s)。两种方法结果均表明非饱和黄绵土细沟剥蚀率约为同条件下饱和土的一半,由此可以看出土壤饱和对于细沟发育过程和侵蚀程度的加剧。较之实测计算,解析法得出的结果偏差更小,实测计算和解析法均可以很好地运用于土壤剥蚀率的计算。4)饱和与非饱和黄绵土输沙能力与临界沟长的对比研究细沟输沙能力与坡度、流量之间存在良好的幂函数关系,流量的影响程度更大。土壤饱和会导致细沟输沙能力突变,饱和土细沟输沙能力平均地为非饱和土的1.77倍。输沙能力与径流功率之间符合良好的幂函数关系,输沙能力解析值和Nearing公式计算值较为接近,其拟合效果要优于数值结果,但总体来看,实测计算和解析法都是可行的。在坡度和流量递增的过程中,临界坡长逐渐减小,饱和土与非饱和土对应的临界坡长变幅范围分别为4.97~11.61 m、5.87~13.05 m。临界坡长随流量的衰减幅度明显大于坡度的,证明流量对输沙能力的影响程度更甚。相同条件下,饱和黄绵土对应的临界坡长明显小于非饱和土的,其临界坡长平均约为非饱和土的84.1%。5)饱和与非饱和黄绵土土壤侵蚀参数对比研究饱和黄绵土细沟可蚀性参数解析值为0.095 s/m,非饱和黄绵土的细沟可蚀性参数解析值为0.064 s/m;二者的临界剪切力依次为0.77,1.61 Pa。基于实测计算,饱和黄绵土细沟可蚀性参数则为0.088 s/m,非饱和黄绵土的细沟可蚀性参数则为0.057 s/m;相应的临界剪切力分别为0.72,1.56 Pa。两种方法的结果偏差较小,都可以较好地运用于土壤可蚀性参数的求解。黄绵土饱和后其细沟可蚀性参数约为非饱和土的1.6倍,其临界剪切力不足非饱和土的一半。土壤饱和后,其侵蚀敏感程度明显增大,其土体抵抗径流剪切破坏的能力大幅降低。因此,较之非饱和土,饱和黄绵土更易剥蚀、流失。