土壤侵蚀、面源污染、水质恶化、粮食减产等影响人类生存与发展、制约着社会经济的可持续发展、这些问题与沟灌侵蚀有着密切的关系。因此,进行沟灌侵蚀产沙过程、土壤入渗规律和抗蚀性及沟灌水流水力学特性研究,不但对揭示土沟灌侵蚀过程机理、深化沟灌侵蚀规律研究有重要理论意义,而且也为科学地指导农地水土保持措施配置有重要的实践意义。本文采用野外沟灌原位监测和人工模拟沟灌试验相结合的研究方法,以辽西旱作区褐土为研究对象,分析了灌溉水SAR、E C.水温和土壤翻耕程度、土壤干燥程度条件下入渗和抗蚀性规律,研究了沟灌侵蚀及其产沙特征,定量表达了土壤性质、灌溉水性质对沟灌侵蚀产沙过程的影响,揭示了沟灌侵蚀产沙水力学机理。主要结论如下：1.阐明了不同土壤翻耕程度、土壤干燥程度条件下褐土入渗规律,土壤渗透系数与土壤含水率的相关性较为显著,与翻耕程度的相关性明显显著,土壤渗透系数随土壤含水率的增大而表现出的变化是先增加后减少,对于容重为1.20 g·cm-3和1.25·cm-3的土壤,拐点出现在土壤含水率为18%时,而对于容重为1.30 g·cm-3、1.35 g·cm-3和1.40g·cm-3的土壤,其拐点出现在土壤含水率为13%时,表明不同翻耕程度下进行灌溉的土壤最佳土壤含水率,即此时灌溉时水流入渗最大,水流冲刷力最小,侵蚀量最小。2.剖析了不同水温、不同SAR/EC对辽西褐土入渗速率的影响。SAR,EC一定时,渗透系数随着灌溉水水温的升高而增大,水温从15℃升至35℃,土壤渗透系数增大了1.3倍；随着灌溉水SAR增加、EC降低,土壤渗透系数会下降,水温35℃情况下SAR从0.7(mmol·L-1)0.5增大至120(mmol·L-1)0.5,EC从2.0 dS·m-1减小至05 dS·m-1时,土壤渗透系数由0.000698 cm·s-1减小至0.000338 cm·s-,渗透系数下降了51.6%。相关分析表明水温、SAR/EC对渗透系数的影响显著,回归分析分别建立了沟灌土壤渗透系数与水温、SAR/EC二次函数数学模型,相关性极好。土壤累积入渗量随灌溉水温升高呈递增趋势,随SAR增大、EC减小呈递减趋势。灌溉水温较时,灌溉水以地表径流形式流失,随水温升高,土壤累积入渗量增加,径流减少随之减小,表明高水温、低SAR/高EC是减少沟灌侵蚀的条件之一3.研究了不同翻耕程度、不同土壤含水率下土壤崩解速率,土壤崩解速率与土壤含水率的相关性显著,与翻耕程度的相关性不显著,土壤含水率与翻耕程度的交互效应不显著,土壤崩解速率随土壤含水率的增大而增大。4.分析了不同坡度、灌水量、土壤翻耕程度、干燥程度时的沟灌侵蚀产沙特征。灌水量、土壤容重、土壤含水率与产流时间呈负相关关系,对产流时间有着显著影响且灌水量>坡度>土壤含水率>土壤容重；侵蚀量与土壤含水率呈负相关,坡度、土壤翻耕程度、灌水量均呈正相关关系,对侵蚀量有着显著影响且坡度>灌水量>土壤含水率>翻耕程度,采用4因素3水平的响应曲面法建立了垄沟灌溉条件下产流起始时间、侵蚀量的二次多项式数学模型,拟合效果很好；提出了不同坡度条件下沟灌侵蚀量最小的灌溉模式；在试验条件下,坡度和流量均与垄沟内水流流速呈正相关关系,水流大部分处于缓流状态(弗汝德数0.32-1.06),水流的雷诺数变化范围1041-4723,表明其流态处于紊流。5.分析了垄沟坡度为3%、土壤含水率为18%、灌水量为0.9L·S-1时钠吸附比(SAR)电导率(EC)及灌溉水温对侵蚀量的影响,结果表明,沟灌侵蚀量随灌溉水钠吸附比(SAR)升高及电导率(EC)降低,呈增大趋向。灌溉水含较高SAR,使土壤孔隙堵塞,封闭作用增强,土壤入渗率减小,以至地表径流量、流速均有所增加,最终致使侵蚀量的增加；沟灌侵蚀量随灌溉水温的升高而减少,较高温度的灌溉水与土壤水分子间交互作用表现更为剧烈,此作用力改变了土壤颗粒固有排列方式,土体变得松散,土壤大孔隙增多,入渗率增大,随径流量减小垄沟内侵蚀动力而减小,也就是径流剥蚀垄沟内表层土壤的营力减少,沟灌侵蚀量表现出递减的趋势。6..利用田间沟灌原位试验,研究了不同垄沟长度、灌水流量、坡度与土壤含水率条件下垄沟径流、侵蚀产沙变化过程,垄沟愈长,径流量、泥沙量与平均径流含沙量愈小,垄沟长度与径流量呈现指数关系,随垄沟长度的增加,灌水流量对沟灌侵蚀的影响作用减弱。产流后10min内的沟灌侵蚀量占累计侵蚀总量的57.91%-80.48%；随坡度的增加,沟灌侵蚀量呈现增加趋势,坡度为0.74%和1.16%时,沟灌侵蚀量随坡度变化相对不明显,而当坡度为由1.16%增至2.08%时,沟灌径流量与侵蚀量均明显增加。7.通过对灌水前后垄沟地表侵蚀形态的量测,发现灌水处至10m距离内,沟灌后垄沟深度增加,表明此段距离内径流对垄沟内土壤颗粒主要产生剥离作用,在距垄沟末端的10m范围内,垄沟深度主要表现为降低,说明大量的土壤颗粒在此处沉积下来并未随着垄沟内径流流出垄沟末端,直观反映了沟灌侵蚀产沙特征。