土壤侵蚀是当今世界重要的环境问题之一,由水力导致的土壤侵蚀占有主导作用,而坡面水土流失是水力侵蚀的起始和决定性阶段,因此研究坡面水土流失的力学机理和坡面产流产沙量的计算与影响因素,对防止由水力导致的土壤侵蚀有重要的指导性意义。通过对水力侵蚀中的雨滴溅蚀、片蚀、坡面径流侵蚀和沟道侵蚀的作用过程和作用机理进行研究,给出其侵蚀的力学机理,分别从能量和动量的角度推导出降雨侵蚀力的表达式,建立坡面土壤颗粒的力学模型并由此推导出在径流作用下坡面颗粒发生分离的最小剪切应力,给出径流侵蚀产沙的过程控制方程和在有降雨和考虑表面张力作用下的坡面径流运动方程。建立坡面侵蚀产流产沙动力学模型,以黄土高原黄土区作为载体,通过对坡面侵蚀产流产沙动力学模型中影响产流产沙的因素进行分析和数值模拟,给出产流过程、水深过程和单一(复杂)坡面产沙量与影响因素之间的数值模拟,期望对黄土高原地区的水土保持工作提供科学依据。