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《华中农业大学》 2007年
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三峡库区典型小流域侵蚀产沙模拟研究

石兴旺  
【摘要】: 长江是我国第一大河流,但占流域面积70~80%的山地丘陵地区土壤侵蚀严重,直接影响到整个流域的经济发展。三峡工程的兴建,需要搬迁一百多万移民,造成土地利用方式的巨变,而土地的不合理利用是造成土壤侵蚀的主要原因之一。因此,对三峡库区土壤侵蚀问题进行深入研究就显得尤为必要。本文在综述流域土壤侵蚀研究、土壤侵蚀预测模型的发展及研究的前沿等问题的基础上,选择三峡地区典型小流域为研究对象,根据GIS技术和水土保持理论,建立小流域基础地理数据库,选择适用研究区的土壤侵蚀模型,估算流域的产沙量,并对不同土地利用方式下的产沙量进行对比,分析流域的产沙规律,主要结论如下: 第一,AnnAGNPS模型适合王家桥流域的地理条件。模型估算结果的有效系数与理想值(1)有一定差距,主要原因可能是,AnnAGNPS模型采用了很多经验和半经验公式,没有考虑水流对河床的摩擦,造成渠道泥沙的有效迁移量远大于由侵蚀提供的泥沙量,系统的高估了泥沙迁移量。同时由于河道中的植被捕获了相当部分由坡地侵蚀所带来的泥沙,而AnnAGNPS模型假设泥沙在单元格内没有驻留。另外,AnnAGNPS模型不考虑降雨的空间差异,整个研究区采用统一的降雨参数,并且假设集水区单元格内的参数是均匀的,跟流域的实际情况存在一定的差距。 第二,WATEM/SEDEM模型是针对比利时中部的黄土区而建立的,该区域地形起伏比较平缓,土地利用的斑块较大,土壤侵蚀主要表现为坡面侵蚀和细沟侵蚀,而少量的沟蚀也主要表现为临时性沟蚀,因而,对沟蚀尤其是永久性沟蚀考虑很少。而地处三峡地区的王家桥流域,山多山陡,岩体破碎,土地利用类型复杂,夏季多高强度暴雨,易发生沟蚀。由此可见,研究区的气候和自然地理特征,限制了WATEM/SEDEM模型在三峡地区的应用。 第三,流域的土壤侵蚀主要是微度侵蚀(57.7%),极强度侵蚀、强度侵蚀和剧烈侵蚀所占比例很少(共20.2%),中度侵蚀和轻度侵蚀占22.1%。流域年平均产沙41153吨,产沙模数2464t/(km~2·a),属于轻度侵蚀级别。但流域的土壤侵蚀总量,取决于占面积少数的极强度侵蚀和强度侵蚀区域。在王家桥流域67.9%的微弱和轻度侵蚀区,对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为3.6%,而流域80.3%的泥沙来自占流域面积仅占14.1%的极强度和剧烈侵蚀区域。 第四,建设用地下垫面高度压实,地表有良好的保护层,不易发生土壤侵蚀,故产沙模数最低,仅为209t/(km~2·a)。坡耕地表土松疏,且没有很好的植被保护,降雨时雨点直接落在表土上,发生点蚀,汇流后进一步发生面蚀和沟蚀,土粒随水流发生迁移,产沙模数最高,达到了15466t/(km~2·a),属于剧烈侵蚀区。梯田表土也是直接受到雨水点蚀,但由于其坡度几乎为0,即使在连续大雨情况下,径流对土壤的侵蚀强度要比坡耕地明显减弱,产沙模数只有235t/(km~2·a),仅为坡耕地的1/65。密乔、疏乔、灌丛、果园的地表降雨受到冠层截留影响,侵蚀力减弱,产沙量比坡耕地明显减少。果园的产沙模数5121t/(km~2·a),属强度侵蚀,主要是由于果园的株距较大,部分地表受到雨水的直接侵蚀,并且在中小坡度地区采取直接种植的方式建园,并未采取有效的水土保持措施,因此造成一定的土壤侵蚀。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P334.92

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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