收藏本站
《华中农业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究

陈晓安  
【摘要】: 黄土丘陵沟壑区具有极高的侵蚀强度,由于该区土壤松散,降雨多为短历时暴雨,导致其侵蚀主要集中在几次暴雨期,并且细沟侵蚀量对坡面侵蚀量的贡献极大。有关该区的坡面侵蚀规律,坡面侵蚀模型,吸引了很多学者的研究。论文以位于黄土丘陵沟壑区的子洲径流实验站水文实验资料和离石试验站的观测资料为基础,以岔巴沟流域的团山沟为研究区,首先分析降雨与土壤侵蚀的关系,特别是降雨侵蚀力指标;然后分析地貌、植被、土壤含水量对土壤侵蚀的影响;其后分析细沟侵蚀的判断及细沟对土壤侵蚀的影响;最后建立次降雨混合坡面侵蚀模型、侵蚀性降雨坡面模型、次降雨细沟侵蚀模型。主要研究结论如下: (1)不同坡度不同坡长下线性函数和幂函数对It或EIt与土壤侵蚀模数拟合效果之间没有显著性差异,线性函数和幂函数都可以作为It或EIt与土壤侵蚀模数的拟合函数,表明在侵蚀模型中的It或Elt既可以采用幂函数形式,又可采用线性函数形式;仅从因子与土壤侵蚀模数相关性数值的大小还不能选取降雨侵蚀力指标,必须进行相关性数值间的差异分析,通过统计分析表明,黄土高原从I10到I60各It与土壤侵蚀模数的相关性在统计学上没有显著性差异及从EI10到EI60各EIt与土壤侵蚀模数的相关性在统计学上亦没有显著性差异,从这个意义上说,从EI10到EI60各EIt都可以作为黄土高原的降雨侵蚀力指标。由于It是降雨集中程度的反映,不同雨型其降雨集中性有很大差异,那It雨型是影响各EIt与土壤侵蚀模数的相关性间差异性的主要因素,集中性很高的短历时雷暴雨A型雨中EI10到EI30与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数r没有显著性差异,但其与rEI40有显著性差异;集中性较差的锋面型夹雷暴雨B型雨中EI10到EI100与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数没有显著性差异;集中性最差的长历时锋面雨C型雨中rEI10到rEI100与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数也没有显著性差异。黄土高原土壤侵蚀主要集中在高强度短历时雷暴雨上,为提高产生侵蚀大的短历时雷暴雨的预测精度,选取EI1o到EI30各EIt都可作为黄土丘陵沟壑区的降雨侵蚀力指标。研究发现该区的El1o到EI30各EIt与相应的Pit线性回归拟合线在统计学检验上表现为过原点的直线,因此,其PIt可以很好的满足土壤侵蚀模型精度的需求,可以作为该区降雨侵蚀力的简易指标。 (2)坡度对土壤侵蚀影响很大,当雨强较大如I30≥0.31mm/min时,坡度与土壤侵蚀模数表现出较好的幂函数关系。 坡长对土壤侵蚀影响很大,雨强、坡长对土壤侵蚀影响存在交互作用,坡长与土壤侵蚀的关系很大程度上受雨强效应的影响。不同雨强效应下坡长与土壤侵蚀的关系不同,通过分析发现,当I30≤0.21mm/min时,即小雨强范围时,随着坡长从20m到60m的增加,土壤侵蚀模数随坡长增加而逐渐减小,此时,土壤侵蚀模数随坡长的变化趋势与径流模数随坡长的变化趋势相同;当I30>0.21mm/min时,即大雨强范围时,随着坡长从20m到60m的增加,土壤侵蚀模数先增加后趋于稳定,此时,土壤侵蚀模数随坡长的变化趋势与径流平均含沙量随坡长的变化趋势相同。坡面土壤侵蚀的临界坡长非定值,是关于I30的函数。 (3)岔巴沟流域农耕地的植被覆盖从五月到9月是先增大后减小的,7月底到8月底植被覆盖最大;植被覆盖显著的影响坡面土壤侵蚀,随着植被覆盖度的增加土壤侵蚀而减小,在黄土高原增加植被覆盖可以有效的起到减少水土流失的效果。土壤含水量对坡面土壤侵蚀有显著性的影响,从前11天到前15天的影响雨量都可以很好的反映土壤含水量。 (4)岔巴沟流域细沟侵蚀对坡面侵蚀贡献极大,细沟侵蚀的判断及细沟侵蚀下水沙规律的研究,对于细沟侵蚀模型的研究奠定基础。当I30≤0.31mm/min时,坡面土壤以溅蚀片蚀为主,土壤侵蚀存在临界坡度,临界坡度小于31。,此时,土壤侵蚀模数随坡度的变化趋势与径流模数随坡度的变化趋势相同,从9°到31°土壤侵蚀模数随坡度增加是先增加后减小。当I30>0.31mm/min时,坡面土壤以细沟侵蚀为主,土壤侵蚀在9°到31°之间不存在临界坡度,此时,从9°到31°土壤侵蚀模数随坡度增加是先急剧增加后缓慢增加。 (5)构建的次降雨坡面土壤侵蚀模型,次侵蚀性降雨坡面侵蚀模型,次降雨坡面细沟侵蚀模型,精度较高,对大侵蚀事件具有很高的预测精度。次降雨坡面土壤侵蚀模型、次侵蚀性降雨坡面侵蚀模型中灵敏度较高的因子是S、C、I10或PIlo,次降雨坡面细沟侵蚀模型中灵敏度较高的因子是S、I10或PIlo,在以细沟侵蚀为主导侵蚀中植被对侵蚀减少作用相对较小。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S157

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王礼先,吴长文;陡坡林地坡面保土作用的机理[J];北京林业大学学报;1994年04期
2 靳长兴;论坡面侵蚀的临界坡度[J];地理学报;1995年03期
3 蔡强国,陆兆熊,王贵平;黄土丘陵沟壑区典型小流域侵蚀产沙过程模型[J];地理学报;1996年02期
4 章文波,谢云,刘宝元;用雨量和雨强计算次降雨侵蚀力[J];地理研究;2002年03期
5 蔡强国,刘纪根,刘前进;岔巴沟流域次暴雨产沙统计模型[J];地理研究;2004年04期
6 方海燕;蔡强国;李秋艳;;黄土丘陵沟壑区坡面产流能力及影响因素研究[J];地理研究;2009年03期
7 周伏建;陈明华;林福兴;刘巧凡;陈永葆;;福建省降雨侵蚀力指标的初步探讨[J];福建水土保持;1989年02期
8 焦菊英,王万中,郝小品;黄土高原不同类型暴雨的降水侵蚀特征[J];干旱区资源与环境;1999年01期
9 贺缠生,傅伯杰,陈利顶;非点源污染的管理及控制[J];环境科学;1998年05期
10 龚时旸,蒋德麒;黄河中游黄土丘陵沟壑区沟道小流域的水土流失及治理[J];中国科学;1978年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡星明;;中国农业非点源污染[J];安徽教育学院学报;2006年06期
2 刘之杰;路竟华;方皓;张义安;;非点源污染的类型、特征、来源及控制技术[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
3 李扬;;国内外土地利用变化研究概述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年09期
4 孙家振;董召荣;赵波;周俊;聂刚;;侵蚀性降雨与土壤侵蚀关系的研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年13期
5 郑晓文;;天宝岩天然长苞铁杉林枯落物蓄积量与水文特性研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年11期
6 丁锁;臧宏伟;;我国农业环境污染现状及防治对策[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年13期
7 胡艳,张红举;非点源污染计算与控制研究进展[J];安徽农业科学;2003年05期
8 徐翠娇;郭成久;范昊明;;辽宁省土石质低山丘陵区土壤侵蚀研究[J];安徽农业科学;2006年03期
9 史兴民;;关于农业地貌研究[J];安徽农业科学;2006年20期
10 高明;杨浩;;滇池流域斗南不同土地利用下土壤养分的分布及其对环境的影响[J];安徽农业科学;2006年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王现国;刘涛;杨建斌;葛雁;;豫西黄河中游土壤侵蚀现状分析[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
2 董云仙;徐长城;马杏;张军莉;谭志卫;;饮用水水源地水污染防治体系的建立——以贵州省盘县白河沟水库流域为例[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 ;Ecological Prediction Model of Soil Erosion in Small Watershed Based on GIS[A];Proceedings of Symposium from Cross-strait Environment & Resources and 2nd Representative Conference of Chinese Environmental Resources & Ecological Conservation Society[C];2010年
4 朱连奇;潘少奇;朱文博;;基于RS和GIS的洛宁县土壤侵蚀研究[A];黄河流域资源环境与生态文明建设学术研讨会交流材料[C];2011年
5 乔治;徐新良;;东北林草交错区土壤侵蚀敏感性时空变化研究[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
6 夏卫生;刘春平;雷廷武;莫靖龙;;降雨强度影响缓坡地产沙量的实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
7 冷罗生;;非点源污染控制的法律思考[A];环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第三册)[C];2007年
8 左爱国;张烽龙;初禹;;RS和GIS在寒区环境地质调查中的应用[A];寒区水资源研究[C];2008年
9 关冰;刘金萍;;基于GIS和RS的重庆市南岸区土壤侵蚀定量研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
10 左煜;刘建昌;严岩;;流域农业非点源污染系统控制研究进展[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
3 李丽;湿热地区降雨对墙体传热的影响研究[D];华南理工大学;2010年
4 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
5 魏兴萍;岩溶槽谷区水土流失特征及机理研究[D];西南大学;2011年
6 郑江坤;潮白河流域生态水文过程对人类活动/气候变化的动态响应[D];北京林业大学;2011年
7 史宇;北京山区主要优势树种森林生态系统生态水文过程分析[D];北京林业大学;2011年
8 葛东媛;重庆四面山森林植物群落水土保持功能研究[D];北京林业大学;2011年
9 张宏芝;陕北黄土坡面微地形土壤质量研究[D];北京林业大学;2011年
10 程复;黄土丘陵沟壑区生态恢复背景下土地利用变化对河川径流泥沙影响研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏强;水蚀导致的土壤储水和导水变化对红壤季节性干旱的影响[D];华中农业大学;2010年
2 宋州俊;红壤季节性干旱对坡耕地水蚀土壤结构变化的响应[D];华中农业大学;2010年
3 曾涛;水蚀引起的红壤入渗性能变化对季节性干旱的影响[D];华中农业大学;2010年
4 贾海啸;湖北省径流小区观测数据的整合分析[D];华中农业大学;2010年
5 杨家旺;输变电工程水土流失规律研究及防治对策[D];华中农业大学;2010年
6 廖国瑞;降雨过程中不同粗糙度土表微地貌特征演变与三维模型的建立[D];华中农业大学;2010年
7 程艳辉;红壤区坡面径流调控关键技术与模式的适用性研究[D];华中农业大学;2010年
8 崔普伟;基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D];华中农业大学;2010年
9 李承力;丹江口库区作物轮作系统生产力和养分流失特征及麦套稻施肥研究[D];华中农业大学;2010年
10 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闾国年,钱亚东,陈钟明;黄土丘陵沟壑区沟谷网络自动制图技术研究[J];测绘学报;1998年02期
2 艾南山,陈嵘,李后强;走向分形地貌学[J];地理学与国土研究;1999年01期
3 何隆华,赵宏;水系的分形维数及其含义[J];地理科学;1996年02期
4 杨子生;滇东北山区坡耕地降雨侵蚀力研究[J];地理科学;1999年03期
5 尹国康,陈钦峦;黄土高原小流域特性指标与产沙统计模式[J];地理学报;1989年01期
6 卢金发;黄河中游流域特性对产沙量与降雨关系影响[J];地理学报;2000年06期
7 许炯心;无定河流域侵蚀产沙过程对水土保持措施的响应[J];地理学报;2004年06期
8 蔡强国,陆兆熊,王贵平;黄土丘陵沟壑区典型小流域侵蚀产沙过程模型[J];地理学报;1996年02期
9 冯平,冯焱;河流形态特征的分维计算方法[J];地理学报;1997年04期
10 郑粉莉,康绍忠;黄土坡面不同侵蚀带侵蚀产沙关系及其机理[J];地理学报;1998年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈晓安;蔡强国;张利超;綦俊谕;郑明国;聂斌斌;;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀的临界坡度[J];山地学报;2010年04期
2 陈晓安;蔡强国;张利超;郑明国;綦俊谕;李君兰;;黄土丘陵沟壑区不同雨强下坡长对坡面土壤侵蚀的影响[J];土壤通报;2011年03期
3 田风霞,王占礼,牛振华,王英;黄土坡面土壤侵蚀过程试验研究[J];干旱地区农业研究;2005年06期
4 薛辉;;羊道沟小流域暴雨径流资料分析[J];山西水土保持科技;2006年01期
5 郭培才,鲁向平,杨开宝;黄土丘陵沟壑区治理开发方略探讨——以米脂县泉家沟实验区建设经验为例[J];水土保持通报;1993年06期
6 康玲玲;董飞飞;王云璋;陈江南;鲍宏;戴明英;曾茂林;;黄土丘陵沟壑区水土保持措施蓄水拦沙指标体系探讨[J];水利水电科技进展;2006年02期
7 巢世军;赵先贵;任桂镇;董琳琳;;黄土高原丘陵沟壑区不同植被恢复方式下土壤特征及相关分析[J];江西农业学报;2008年02期
8 李双喜;张建全;俞丰;况治宇;杜洪勋;;李子口小流域土壤侵蚀研究分析[J];水利水电快报;2006年01期
9 贺秀斌;韦杰;许宜北;;区域土壤侵蚀遥感与核素示踪联合评价技术[J];中国水土保持科学;2008年03期
10 李豪;张信宝;文安邦;史忠林;;三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀的~(137)Cs示踪研究[J];水土保持通报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许扬;高红军;孙艳华;;宁夏黄土丘陵沟壑区退耕还林主要整地技术的探析[A];宁夏林学会第二届林业优秀学术论文集[C];2011年
2 张武忠;张志明;;罐子沟流域水土流失调查分析[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第六届学术讨论会论文集[C];2005年
3 秦承志;朱阿兴;施迅;李宝林;裴韬;周成虎;;坡位渐变信息的模糊推理[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
4 刘文兆;徐学选;陈云明;;黄土丘陵沟壑区水资源点线面协调利用研究的若干方面[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
5 齐宗国;姜凤霞;霍永智;;榆林市黄土丘陵沟壑区沙打旺种子繁殖试验[A];草原与草坪研究论坛文集[C];2004年
6 杨荣金;傅伯杰;刘国华;马克明;张翼;;黄土丘陵沟壑区生态环境建设的生态经济效益分析[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年
7 宋炳煜;许田;赵利清;;黄土丘陵沟壑区陡沟坡植被特征——以鄂尔多斯皇甫川流域陡沟坡为例[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
8 许扬;高红军;孙艳华;;宁夏黄土丘陵沟壑区退耕还林主要整地技术的探析[A];中国北方退耕还林工程建设管理与效益评价实践[C];2008年
9 张秋菊;傅伯杰;陈利顶;赵文武;;黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程与区域可持续发展[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年
10 江洪;汪小钦;陈芸芝;;九龙江流域土壤侵蚀变化遥感监测与分析[A];2007年福建省土地学会年会征文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 黄胜利;甘澈清泉圆了吕渠河站职工25年吃水梦[N];人民铁道;2008年
2 张剑英;开创黄土丘陵沟壑区的希望之路[N];新农村商报;2009年
3 记者 刘晓颖;中华环保世纪行到滇采访[N];云南日报;2009年
4 ;整治穷山恶水 改善生态环境[N];各界导报;2008年
5 ;水土保持富了岗底村[N];河北经济日报;2011年
6 本报记者 孔淑芹;念好“山字经” 做活“绿文章”[N];甘肃经济日报;2010年
7 温瑾;内蒙古准格尔旗荒山换新颜[N];西部时报;2011年
8 ;敢叫山河换新颜[N];定西日报;2009年
9 记者 洪琦 张瑛;示范区表土层“年轻”1500岁[N];宁夏日报;2010年
10 李春静;固原市六盘放歌 奋力突破[N];银川晚报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙燕;基于关联规则的坡面土壤侵蚀评价模型与方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 陈鹏飞;黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究[D];北京林业大学;2010年
3 程复;黄土丘陵沟壑区生态恢复背景下土地利用变化对河川径流泥沙影响研究[D];北京林业大学;2011年
4 王小燕;紫色土碎石分布及其对坡面土壤侵蚀的影响[D];华中农业大学;2012年
5 耿晓东;主要水蚀区坡面土壤侵蚀过程与机理对比研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
6 杨涛;基于GIS的黄土沟壑区两种尺度产流产沙数学模型研究与应用[D];南京师范大学;2006年
7 岳庆玲;黄土丘陵沟壑区植被恢复重建过程土壤效应研究[D];西北农林科技大学;2007年
8 刘芳;黄土丘陵沟壑区茭蒿(Artemisia giraldii)的生态适应性研究[D];内蒙古大学;2011年
9 张颖;黄土地区森林植被对坡面土壤侵蚀过程影响机理研究[D];北京林业大学;2007年
10 王立;黄土丘陵沟壑区保护性耕作条件下土壤物理性质及水土流失研究[D];甘肃农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓安;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D];华中农业大学;2010年
2 韦俊位;川中丘陵区坡面土壤侵蚀预测的人工智能建模研究[D];四川农业大学;2010年
3 江民;基于BP神经网络模型的渣场复垦坡面土壤侵蚀模拟研究[D];西南大学;2012年
4 杜锋;黄土丘陵沟壑区小流域综合治理效益评价研究[D];西北农林科技大学;2012年
5 尹武君;黄土坡面土壤侵蚀能量描述[D];西北农林科技大学;2012年
6 张由松;黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用变化对水土流失的影响研究[D];北京林业大学;2012年
7 梁小英;黄土丘陵沟壑区LUCC与区域水分盈亏响应机制研究[D];西北大学;2006年
8 王振;青海省黄土丘陵沟壑区沟壑侵蚀状况研究[D];陕西科技大学;2012年
9 赖奕卡;土地利用类型对花岗岩红壤区坡面土壤侵蚀量的影响[D];湖南师范大学;2008年
10 陈祖雪;典型岩溶地区不同土地利用方式的土壤抗侵蚀能力对比研究[D];西南大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026