黄土地区土壤侵蚀特性的探讨

黄土高原地区的土壤侵蚀现象极其普遍且十分严重，本文试图从坡地特性、河流作用等方面分析土壤侵蚀的基本特性，并针对我国的土壤侵蚀的实际情况提出了相应的防治措施。     

WEPP模型的侵蚀模块理论基础

WEPP模型是描述土壤水蚀物理过程的美国新一代水蚀预报模型,其中的侵蚀模块对于定量刻画黄土高原坡面侵蚀过程和建立以物理过程为基础的侵蚀预报模型具有重要的借鉴价值。WEPP坡面侵蚀模型将地表径流分为细沟流和细沟问径流,建立了计算土壤侵蚀及沉积净值的稳态空间变化泥沙平衡连续方程,并进一步外延和推出了随着空间位置不同而变化的方程基本参量、侵蚀参量标准化形式以及泥沙平衡方程通用表达式,可以较好地反映坡面侵蚀产沙时空分布。     

黄土地区土壤侵蚀特性的探讨

黄土高原地区的土壤侵蚀现象极其普遍且十分严重,本文试图从坡地特性、河流作用等方面分析土壤侵蚀的基本特性,并针对我国的土壤侵蚀的实际情况提出了相应的防治措施.     

WEPP模型在湿地系统的应用

美国灌溉-排水-湿地综合水管理系统（WRSIS）对我国农村实际情况有局限，目前我国研究中对WRSIS进行了修正。但对修正的WRSIS的研究主要集中在湿地系统水质的化验与分析方面，很少考虑湿地系统中存在土壤侵蚀对其净化水质效果的影响。现重点引进了水侵蚀预报模型（WEPPv2006．5），以在广西桂林进行修正的WRSIS试验研究为例，利用该模型模拟湿地系统土壤侵蚀等水文状况，以便进一步提高湿地系统净化水质的能力。     

WEPP在黄土高原坡面径流调控中的适用性研究

针对黄土高原坡面降雨径流调控优化难以采用数学模型的情况,根据杨凌岭后降雨径流调控试验站部分降雨、产流、产沙观测资料,对WEPP 2006年坡面版应用于黄土高原坡面产流、产沙模拟计算的适用性进行了研究.结果表明:WEPP可对降雨径流调控措施下的径流量和产沙量进行模拟计算,但需对模型参数进行率定,并根据实测资料进行验证;WEPP对缓坡径流量和产沙量的模拟计算优于对陡坡的模拟计算,对裸地径流量和产沙量的模拟计算优于对径流调控措施(苜蓿地)的模拟计算,对径流量的模拟计算优于对产沙量的模拟计算.     

WEPP模型坡面版在黄土丘陵沟壑区的适用性评价——以坡度因子为例

利用安塞试验站1985-1992年的气象观测数据和野外坡度径流小区径流和土壤侵蚀量监测资料,评价了WEPP模型在黄土丘陵沟壑区不同坡度条件下的适用性。结果表明,径流量的模拟值在10°、15°、20°、25°和28°五个坡度条件下,变化幅度不如实测值明显,但模拟值随坡度变化的趋势和实测值相一致;WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟结果较好,且无论是模拟值在不同坡度之间的差值、还是模拟值随坡度变化趋势均与实测值接近。I30对WEPP模型模拟次降雨径流量有重要影响,当I30大于0.92mm/min,模型模拟误差较大。WEPP模型对次降雨土壤侵蚀量的模拟与PI30密切相关,当PI30大于129mm2/min时,模型模拟误差较大。∑PI30对WEPP模型模拟年平均径流量和侵蚀量有重要影响,当∑PI30大于150mm2/min时,模拟精度明显下降,且∑PI30对径流模拟影响较对土壤侵蚀模拟影响明显。WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.914、0.912和0.617;对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.858、0.772、和0.827,模拟结果均满足要求。     

黄土地区公路边坡降雨侵蚀灾害易损性评价

针对黄土地区公路边坡受降雨侵蚀破坏较为频繁的情况,将降雨侵蚀灾害作为一个单独的灾种,阐述黄土边坡降雨侵蚀破坏机理。降雨侵蚀破坏的偶然成分很少,边坡抗灾能力受到威胁的程度需要提前预测,使工程提前采取相应措施。研究建立黄土地区公路边坡降雨侵蚀灾害易损性的评价方法和评价流程,采用侵蚀模数作为评价指标,通过分析USLE水土流失方程中各因子的取值和计算方法,计算某黄土地区的侵蚀模数,根据易损性等级的划分分析出边坡受降雨侵蚀的易损性和抗灾能力,发出预警信息,以便及时采取预防措施,减少和控制灾害的发生。     

基于水蚀模型WEPP和GIS的高原小流域侵蚀模拟--以延安地区向阳沟小流域为例

根据延安地区向阳沟小流域的资料，利用水蚀模型WEPP结合GIS对该地区的水土侵蚀状况进行模拟。研究首先利用ArcGIS软件由数字高程模型DEM中提取诸如：流域的划分、水流网络等与流域特征相关的数据作为坡面资料；同时应用GIS矢量化向阳沟流域治理措施图作为土地管理资料；然后利用BPCDG程序整理气象资料。最后将上述成果整理后输入WEPP进行模拟。模型的模拟结果表明WEPP能够较为合理的模拟向阳沟小流域的水土侵蚀的发生，同时对应用不同的管理措施降低侵蚀量和径流量给出了定量评价。本研究表明GIS这种先进工具的介入可以很好地为WEPP这种机理模型提供数据，并且使得模拟结果的展示具体、直观、生动。     

黄土高原小流域分布式水蚀预报模型

本文基于黄土高原丘陵沟壑区小流域地形复杂、径流与侵蚀产沙具有明显垂直分带性的特点,以栅格DEM(Digital Elevation Model)为基础,提出由水文模块和侵蚀模块两部分组成的黄土高原小流域分布式水蚀预报模型。水文模块包括降雨、截留、微地形表面存储、入渗、地表径流和沟道流过程,采用运动波方程实现汇流演算;侵蚀模块考虑雨滴击溅分离、坡面薄层水流、细沟水流、浅沟水流和沟道流剥离与沉积等基本过程,运用泥沙物质平衡原理完成泥沙输移计算。应用模型对次降雨事件模拟的初步结果表明,模型对中度以上侵蚀性降雨事件的模拟精度在85％以上。     

WEPP在天镇县大梁沟流域土壤侵蚀预报中的应用研究

利用WEPP模型对山西大同天镇县大梁沟流域进行土壤侵蚀预报,目的是研究WEPP模型是否适用于黄土高原地区的土壤侵蚀预报,研究结果将有助于黄土高原地区土壤侵蚀预报的改进和拓展.     

渭北黄土原灌区地下水的化学特征及其演变规律

利用现状水质监测及灌区31 a的地下水动态观测资料,在系统研究灌区水文地质及环境条件的基础上,选取3个典型井进行地下水水质评价、水位动态及水化学特征要素的多年变化规律的分析;用matlab灰色预测法和SPSS计算软件对3个代表井的埋深和水质的变化趋势进行预测。可为水资源的合理配置、地下水适宜埋深及合理的施肥与灌溉方式的确定提供依据。     

陕北黄土高原地区降水时空变化特征

以位于陕北黄土高原地区的6个气象站点1959-2011年逐日降水数据为基础,选择降水量、降水强度、日最大降水、有降水日数、中雨日数和大雨日数6个降水指数,利用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法及IDW空间插值方法,分析了陕北黄土高原地区近53 a降水时空变化特征。结果表明:1陕北黄土高原地区有降水日数减少趋势显著,降水强度增加趋势显著,其它指数均呈不显著的减少趋势。1960-1969年为陕北黄土高原地区降水多发期,而1990-1999年为匮乏期。2陕北黄土高原地区降水强度于1984年发生增加突变,有降水日数于1980年发生减少突变。3陕北黄土高原地区降水强度以延安地区为高值中心,吴起为低值中心;其它指数均以洛川为高值中心,横山为低值中心,呈自南而北的递减规律,表现出对季风气候过程的响应。有降水日数持续减少和降水强度持续增加将会导致陕北黄土高原地区土壤侵蚀加剧,应予以重视。     

黄土高原风水蚀交错带风力作用对流域产沙贡献的空间特征研究

利用黄土高原风水蚀交错带水文站水沙资料及有关气象资料,分析了风力作用对流域产沙贡献的空间特征。结果表明:风沙区并不是风蚀贡献最大的区域,风蚀贡献率约为1/4。风沙区和黄土丘陵沟壑区交界处的风蚀贡献急剧增大。靠近风沙区并有零星片沙分布的区域,风蚀贡献率约为1/3。风蚀贡献最大的区域为穿过风沙区和黄土丘陵沟壑区的流域,约为2/5。黄土丘陵沟壑区,风蚀贡献率约为1/10～1/4。河源梁涧区的风蚀贡献率小于1/10。风蚀贡献率的大小依次为河源梁涧区<黄土丘陵沟壑区<风沙区<风沙区和黄土丘陵沟壑区交界处<穿过风沙区和黄土丘陵沟壑区的流域。整个黄土高原风水蚀复合区风力作用产生的输沙量接近流域总输沙量的1/10～1/5,风沙入河量占d>0.05 mm粗泥沙年输沙量的1/4。     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区土壤水分模型研究

水分是黄土高原丘陵沟壑区作物生长的关键因素。本文在假设的理想条件基础上，在地理信息系统技术支持下，建立了黄土丘陵沟壑区基于土壤侵蚀和地块条件下主要耕地类型的土壤水分模型，并以晋西离石王家沟小流域为例进行了验证，模拟值与实测值误差率的绝对值约在20％以内，表明该模型可以应用在黄土高原土壤水分的动态变化研究中。     

黄土高原流域土地利用变化的水土流失效应

本文以黄土高原中部的油河流域为例,利用3个不同时期的遥感影像分析了1977年以来的讷河流域的土地利用变化特征,在此基础上,选择年径流深度、年侵蚀模数、汛期径流深度、汛期侵蚀模数和枯季径流深度为水土流失过程参数,通过基于流域降水与水土流失过程各参数的统计回归模拟分析,区分出了降水和土地利用等地表属性变化分别导致的流域水土流失变化过程.研究结果认为:1980年以来,流域水土流失明显趋缓,以10年为尺度得出的平均值,径流深度减少了32.75mm,侵蚀模数减少了778t/km2.水土流失的变化主要是由地表属性变化引起的,降水量变化的贡献很小.耕地面积变化和地表属性变化引起的水土流失变化具有显著的相关性,坡耕地改梯田的农田水利建设可能是导致水土流失变化的主要原因.     

渭北旱塬区典型测井地下水埋深的灰色预测研究

地下水埋深变化是地下水系统动态变化最主要的表现形式之一,通过预测地下水埋深分析地下水系统未来演变趋势,对合理开发、持续利用地下水资源有着重要的现实意义。本文选取2000-2010年渭北旱塬区的两个典型监测井的地下水埋深数据,用灰色GM(1,1)理论建立预测模型,并对该监测井的地下水埋深进行短期预测。经检验,该模型具有较高的预测精度,说明采用灰色理论预测渭北旱塬区监测井地下水埋深的方法可行。