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相似文献
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1.
SWAT模型的原理、结构及应用研究   总被引:160,自引:11,他引:149  
SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程,包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。本文着重探讨SWAT模型的水文学原理和模型的基本结构与独特的分布式运行控制方式,并将其成功应用于西北寒区(黑河莺落峡以上流域)的分布式日径流过程的模拟。  相似文献   

2.
应用KINEROS2模型对土质道路侵蚀过程的模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
土质道路在三峡库区分布广泛,是库区泥沙重要来源地之一。在考虑道路的水沙效应基础上,结合野外调查和相关研究将三峡库区土质道路分为3级,Ⅰ级车流量大,主要为集镇之间的道路;Ⅱ级是Ⅰ级与大型村落间的道路;Ⅲ级多见于Ⅰ或Ⅱ级至农户的道路。为了有效评估其侵蚀风险、预测径流和侵蚀速率,以3级土质道路的人工降雨资料为基础,应用KINEROS2模型对土质道路的侵蚀过程进行了模拟。结果表明,径流量误差在3.6%~14.7%,侵蚀量的误差在4.5%~31.8%,对人为干扰相对较小的Ⅲ级道路模拟效果要好于Ⅰ级或Ⅱ级道路。土壤流失过程的模拟效果相对较差,初期明显低于实测值,而后期则高于实测值。  相似文献   

3.
多尺度土地利用与土壤侵蚀   总被引:20,自引:5,他引:15  
土地利用能够通过改变一系列的自然现象和生态过程影响土壤侵蚀,尺度不同,土地利用与土壤侵蚀的作用机制也会发生变化。本文针对坡面尺度、小流域/流域尺度和区域尺度,综述了不同尺度上土地利用对土壤侵蚀的影响研究。其中,在坡面尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要包括土地利用方式和土地管理措施对土壤侵蚀的影响,相应尺度上的模型有USLE/RUSLE、WEPP等;在小流域/流域尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要涉及土地利用结构和土地利用格局对土壤侵蚀的影响,相关的模型有LISEM、AGNPS、EUROSEM和SEDEM等;在区域尺度上土壤侵蚀评价研究主要是通过尺度上推和宏观因子评价的方法进行。多尺度土地利用与土壤侵蚀研究作为自然地理学研究中的热点问题,在进一步的研究中需要关注多尺度综合与尺度转换、土地利用政策效应、土地利用格局与土壤流失过程等方面的研究内容。  相似文献   

4.
长江流域侵蚀产沙尺度效应的区域分异   总被引:1,自引:0,他引:1  
以长江流域水文站点的观测数据为依据,基于一定的分区原则,将整个长江流域分成了8个区域,对所有分区产沙模数的尺度效应进行了深入分析.研究表明,所有分区产沙模数的尺度效应可以概括为三类:产沙模数随流域面积的增大而减小,或先减小后基本保持不变的,主要包括长江中下游干流沿岸区域,岷江主体区域,洞庭湖流域和鄱阳湖流域;产沙模数随流域面积的增大基本保持不变的,包括嘉陵江主体区域和汉江流域;产沙模数随流域面积增大而增大,或先增大后基本保持不变的,包括长江上游干流沿岸的非泥石流区域和乌江流域.不同流域尺度效应的差异主要与流域土地利用方式有关.基于各分区校正方程,将所有站点进行了标准面积为100 km2,1 000 km2,10 000 km2的尺度校正,结果表明,当校正面积为100 km2,侵蚀最强烈的区域主要是岷江流域,其次是鄱阳湖和洞庭湖流域,校正面积为1 000 km2和10 000 km2,产沙模数图变化不显著,但明显区别于校正面积为100km2下的产沙模数图.侵蚀最强烈的区域主要是嘉陵江流域,其次是长江上游干流沿岸的部分区域和汉江流域的部分区域.不同校正面积下产沙模数图的变化,显示了不同流域侵蚀来源的差异.  相似文献   

5.
黄土高原典型小流域道路特征及影响因素   总被引:5,自引:1,他引:4  
曹龙熹  张科利  张卓栋  张卫 《地理研究》2008,27(6):1271-1280
通过GPS野外实测黄土高原纸坊沟小流域的道路特征,在GIS空间分析等方法支持下研究了流域内各级道路的分布规律。研究表明:黄土高原道路可分为4级,2级以下的土路是小流域的代表路型。各级别道路总长度都随级别增大而增加且累计总长度与道路级别线性相关,道路平均长度和密度则随级别增大而减小。道路网系和流域水系在结构规律上具有一定的相似性。不同级别道路分布范围受地形特征影响不同。爬坡道路坡度与地表坡度之间存在线性回归关系,且次级道路分布受主路控制;典型爬坡路在大于25°坡度范围内多呈"之"字形弯曲,随坡度的减小道路弯曲跨度和与等高线夹角增大。研究结果有助于定量模拟黄土高原地区道路分布特征,并为土壤侵蚀模型中道路影响因子的确定提供参考。  相似文献   

6.
XU Yong  TANG Qing 《地理学报》2009,19(5):577-586
At present, land use optimization at small watershed scale is the key measure to control soil erosion, restore the eco-environment and improve the farmers’ living standard on the Loess Plateau, China. Based on the land use survey maps of 1966, 1988, 1997, 2003 and the digital topographic map of 1984 in Yangou watershed, and assisted by spatial techniques of GIS, the basic characteristics and driving forces of land use change in Yangou watershed are analyzed. According to the summarization of land-use optimization characteristics since 1997, and with the help of continuous monitoring data for years and farmer investigation data, this paper appraises eco-environmental benefits, economic benefits and sustainability of Yangou watershed. We have used sediment reduction benefits, coverage ratio of permanent vegetation, per capita food production and per capita income of farmers as indices. The results show that Yangou watershed project has successfully controlled the soil and water loss and the farmers’ living standard has been improved markedly by reasonable adjustment to land use structure. The benefit of sediment reduction is higher than 80% and the coverage ratio of permanent vegetation reaches 61.03%. In 2006, the per capita income increased by 1493 yuan compared with the year 1998.The successful measures and experiences of Yangou watershed are worth promoting on the Loess Plateau.  相似文献   

7.
黄土高原小流域土地利用优化调控   总被引:2,自引:0,他引:2  
At present, land use optimization at small watershed scale is the key measure to control soil erosion, restore the eco-environment and improve the farmers’ living standard on the Loess Plateau, China. Based on the land use survey maps of 1966, 1988, 1997, 2003 and the digital topographic map of 1984 in Yangou watershed, and assisted by spatial techniques of GIS, the basic characteristics and driving forces of land use change in Yangou watershed are analyzed. According to the summarization of land-use optimization characteristics since 1997, and with the help of continuous monitoring data for years and farmer investigation data, this paper appraises eco-environmental benefits, economic benefits and sustainability of Yangou watershed. We have used sediment reduction benefits, coverage ratio of permanent vegetation, per capita food production and per capita income of farmers as indices. The results show that Yangou watershed project has successfully controlled the soil and water loss and the farmers’ living standard has been improved markedly by reasonable adjustment to land use structure. The benefit of sediment reduction is higher than 80% and the coverage ratio of permanent vegetation reaches 61.03%. In 2006, the per capita income increased by 1493 yuan compared with the year 1998. The successful measures and experiences of Yangou watershed are worth promoting on the Loess Plateau.  相似文献   

8.
土地利用/土地覆盖变化与土壤侵蚀关系研究进展   总被引:34,自引:7,他引:27  
土壤侵蚀作为LUCC引起的主要环境效应之一,是自然和人为因素叠加的结果。不合理的土地利用和地表植被覆盖的减少对土壤侵蚀具有放大效应。土地利用/土地覆盖变化与土壤侵蚀关系的研究已逐渐成为LUCC研究和土壤侵蚀研究的一项新的重要课题。目前,涉及土地利用/土地覆盖的土壤侵蚀研究方法有很多,本文介绍了基于模型的定量研究、基于GIS和RS的研究、基于放射性同位素的研究以及基于湖泊(水库)沉积物的研究的基本原理与研究进展,同时指出了每种方法中存在的不足。  相似文献   

9.
黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用变化对水沙关系的影响   总被引:5,自引:1,他引:4  
以黄土丘陵沟壑区内相邻的2条支沟(桥子东沟和桥子西沟)为研究对象,基于遥感影像获得土地利用数据,利用水文站1986-2004年观测的次降雨-径流-泥沙过程资料,研究了小流域土地利用变化(主要以增加水土保持措施为主)对径流输沙的影响。结果表明:在黄土丘陵沟壑区,增加土地利用/土地覆被能够有效地减少小流域的径流量、产沙量;在次降雨量、降雨强度较小,土地利用变化不明显的情况下,两流域次降雨水沙关系差异不显著,在次降雨量、降雨强度较大和土地利用变化明显时,两流域次降雨水沙关系差异显著,坡耕地改梯田的农田水利建设可能是导致水沙变化的主要原因。  相似文献   

10.
基于RUSLE的卧虎山水库流域土壤侵蚀特征分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
通过RUSLE模型对卧虎山水库流域土壤侵蚀进行全面评价验证和总结。结果表明: 水库流域平均侵蚀模数为462 t/(km2·a),该数值与通过水库淤积等资料推算评估结果基本一致,表明本研究结果具有较高的可信度;水库流域年均侵蚀量达到2.6×106t,其中高于容许土壤流失量的面积为176 km2,占到流域总面积的31.51%。从不同侵蚀级别来看,占流域面积27.77%的轻度侵蚀,对流域侵蚀总量的贡献率为54.64%; 面积占比3.74%的中度及以上侵蚀,侵蚀量贡献率达到30.94%。 流域内土壤侵蚀空间差异较大,回归分析发现地形因子是导致各子流域土壤侵蚀模数差异的主要因素;就土地利用类型而言,旱地和农村居民点是流域内的主要侵蚀土地利用类型;流域内土壤侵蚀模数随着坡度增加呈现相应增大趋势,8°~25°坡度段面积比例不仅最大,而且侵蚀量占比最高,是水库流域的主要侵蚀坡度段。  相似文献   

11.
国内外道路侵蚀研究回顾与展望   总被引:5,自引:0,他引:5  
道路引起的径流汇集及道路侵蚀的不断演化常常是沟蚀加剧的诱因,未铺装路面上形成的侵蚀沟及坡面侵蚀来沙在路面上的堆积,也会严重影响正常交通运输。国内外许多学者已从不同角度关注道路侵蚀。文章回顾近20年来国内外有关道路侵蚀的研究工作及所取得的成果,分析目前研究存在的主要问题。针对中国侵蚀环境特征及侵蚀产沙特点,对未来道路侵蚀研究工作开展进行展望。  相似文献   

12.
基于WaTEM/SEDEM模型的沂河流域土壤侵蚀产沙模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于WaTEM/SEDEM模型,结合临沂水文站和角沂水文站的输沙数据对模型进行校正和验证,分析模拟1975—2015年沂河流域侵蚀产沙的时空变化特征,并进一步研究降水、地形位和土地利用变化对流域侵蚀产沙的影响。结果表明:① 沂河流域输沙能力系数Ktc-low和Ktc-high在40 m和150 m组合下效果最优,模型在沂河流域具有较好的适用性。② 1975—2015年,沂河流域主要以侵蚀为主,微度侵蚀所占面积最大,其次是剧烈侵蚀,沉积主要分布在河谷处;流域侵蚀强度呈现先增加后减少的趋势,侵蚀模数由1975年的30.92 t·hm-2·a-1增加至1995年的49.32 t·hm-2·a-1再下降至2015年的29.60 t·hm-2·a-1;各县(区)平均侵蚀模数为沂水县>费县>沂南县>沂源县>蒙阴县>平邑县>兰山区。③ 沂河流域土壤侵蚀产沙强度的变化是降水、地形、土地利用等综合作用的结果。1975—2015年,流域降雨侵蚀力呈现先降低后升高又降低的变化趋势,各县(区)平均降雨侵蚀力为费县>兰山区>沂南县>蒙阴县>平邑县>沂水县>沂源县,降雨侵蚀力时空变化与流域侵蚀产沙强度时空变化并不完全一致;地形位等级空间分布与流域侵蚀产沙强度空间分布基本一致,侵蚀产沙的优势地形位区间是4~6级,即高程75~428 m,坡度5°~39°;耕地和林地的转化是土壤侵蚀强度转化最主要的原因,林地转化为耕地使侵蚀强度面积升高3389.97 hm2·a-1,耕地转林地则使侵蚀强度面积降低2216.65 hm2·a-1,草地与其他土地利用类型的转化对流域侵蚀强度影响较小。该研究可为区域土地利用方式调整和水土流失调控提供参考。  相似文献   

13.
Re-examination of a seismic survey taken with a 120-inch3 air gun and 12-channel streamer along 267 km, revealed five stratigraphic units overlying the acoustic basement in the central and northern subbasins of Lake Biwa, Japan: seismic units Tau, Sigma, Rho, Qoppa and Pi, in descending order. Units Tau, Sigma, and Rho are correlative to the clayey T, sandy S, and silty R lithologic units, respectively, in a 1,400-m drill core. Unit Tau is subdivided into Tau4, Tau3, Tau2, and Tau1, in descending order, and Sigma is subdivided into Sigma2 and Sigma1, in descending order. The unit distribution and acoustic facies reveal that the depocentre migrated from the central to the northern subbasin from Sigma1 to Tau2. Based on growth strata around the central flexure bounding the subbasins, northern subbasin subsidence accelerated after the Tau3 period. In the northern subbasin, Sigma1 directly overlies the basement, which has a constant height. Before the Sigma1 period, only the central subbasin existed, and the northern subbasin was undergoing erosion. Although Tau is generally composed of moderate-amplitude, continuous reflections, Tau1 in the northern subbasin consists of high-amplitude, less continuous reflections, like unit Sigma. This seismic facies can be interpreted as reflecting shallow lacustrine or fluvial conditions. The northern subbasin was probably still shallow in the Tau1 period. In the subsequent Tau2 period, basinwide profundal lacustrine deposition occurred. Tau2 and Tau3 have three backstepping packages with downlap terminations in the northern subbasin, which suggest repetitive transgressions, probably induced by interglacial climate in marine isotope stages 7 and 5.  相似文献   

14.
The sustainable management of erodible pastoral hill country is a major focus of land use research in New Zealand. A multi-disciplinary study, using a high resolution lake sedimentation record, is being conducted to determine the role that cyclonic storms and natural and human-induced vegetation changes play in the erosion history of a landslide-prone hill country watershed.Sediment cores from Lakes Tutira and Waikopiro in northern Hawke's Bay were analysed to construct the magnitude-frequency history of storm-induced erosion since European settlement. Pulses of sediment representing individual storms can be clearly identified and are correlated to a storm history derived from analysis of a 93 year daily rainfall record. Correlation and dating are confirmed by pollen and diatom analysis,137Cs distribution, tephrochronology and reference to a well documented land use history. Annually laminated, organic rich deposits, which occur in the uppermost sediments and represent the annual decomposition of biogenic material associated with eutrophication, are also used to confirm the chronology.A high correlation was found between storm sediment thickness and total storm rainfall (R2=0.8). Although sediment producing storms (>150 mm) occur on a near annual basis, the two largest storms (>600 mm) contributed 54% of the total sediment thickness.The presence of well defined storm sediment pulses has enabled the lake storage component of a sediment budget to be calculated for Cyclone Bola (1988), the most recent and largest rainstorm on record. The integration of this budget with the storm-magnitude-frequency history will be used to develop watershed-based models to predict the impacts of land use changes and the erosion response to climate scenarios.This is the third paper in a series of papers published in this issue on high-resolution paleolimnology. These papers were presented at the Sixth International Palaeolimnological Symposium held 19–21 April, 1993 at the Australian National University, Canberra, Australia. Dr A. F. Lotter and Dr. M. Sturm served as guest editors for these papers.  相似文献   

15.
Abstract:  Sediment transfers in a short reach of the Kiwitea Stream, near Fielding, lower North Island, New Zealand, are assessed using morphological budgeting based on repeat digital elevation model (DEM) differencing. Field data were acquired using high-precision GPS in October 2004, May and November 2005. Two interpolation methods to construct DEMs were compared. Universal kriging and Triangulation with Linear Interpolation produced consistent results and mean errors of between 4 and 14 mm. DEM error increases where relief changes rapidly. Sediment transfers are derived only from the low-relief active channel and indicate a rapidly changing environment. Remediation works following 2004 flood impacts have reduced bank erosion. A highly mobile bed renders the channel system sensitive to small and frequent flood events.  相似文献   

16.
黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。  相似文献   

17.
不同视角下InVEST模型的土壤保持功能对比   总被引:9,自引:0,他引:9  
胡胜  曹明明  刘琪  张天琪  邱海军  刘闻  宋进喜 《地理研究》2014,33(12):2393-2406
土壤保持是生态系统的重要服务功能之一。黄土高原是世界上水土流失最严重的地区,黄河中游地区是黄河泥沙的主要来源,继续开展黄河中游地区土壤保持研究,对于当地的水土保持、土地利用结构调整、退耕还林、生态补偿以及水库管理具有重大意义。以黄河一级支流无定河的源头(营盘山库区)为研究区,采用生态系统服务和交易的综合评估模型InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs),从水文和土地利用两个角度出发,对研究区地块截留能力、输出能力和保持能力进行对比研究,重点探讨哪种角度的结果更科学合理,并进一步研究清淤情境下2010年营盘山库区的土壤保持能力及其空间格局特征。结果表明:① 基于子流域边界和土地利用边界的计算结果差异悬殊,水文学意义的子流域边界可以保证沉积物沿水文路径迁移过程的完整性,评价结果更科学合理;InVEST沉积物模型应该采用水文意义上的自然流域边界,而不宜将土地利用边界作为子流域单元进行评价。② 2010年营盘山库区在清淤情境下的沉积物截留总量为586482.60 t,输出总量为129868.61 t,平均输出量为12.93 t/hm2,保留总量为1559198.40 t,平均保留量为151.57 t/hm2。③ 地块的沉积物截留能力从上游至下游逐渐增强,而沉积物输出能力却刚好相反。无定河西侧支流的土壤保持能力比东侧支流偏高,两大支流平均土壤保持量低值区均出现在河流上游地区。  相似文献   

18.
从20世纪50年代到80年代长江宜昌水文站观测的泥沙输送量逐年增加,但是到了90年代却出现了逐渐减少的趋势。泥沙量增加的原因主要是乱伐森林和土地利用方式的快速改变,而减少的原因则可能是采取了一系列防止水土流失的对策和在上游修建了许多大坝而造成的。嘉陵江流域是长江泥沙的主要源区之一,90年代每年从嘉陵江流域到长江的输沙量减少到1988年前的约36%。因此,分析该流域每年泥沙输送动态及其变化原因,对制定减小水土流失的森林规划,防止三峡水库的淤积以及保护长江流域的生存环境和生态系统等具有重大意义。本研究开发并改进了一个流域集水坡面上的侵蚀模型,并将它应用到1987年的嘉陵江流域,以对其适用性进行了研究。结果表明,该模式可被用于月度泥沙生产量的评估中。  相似文献   

19.
中国三峡库区土壤侵蚀及泥沙控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
三峡库区严重的土壤侵蚀与泥沙输移是三峡库区泥沙重要的来源之一,威胁三峡工程安全。坡耕地是三峡库区泥沙主要源地,占入库泥沙的46%;大规模的库区后靠移民工程引起的土地利用变化与山区开发及三峡工程建设过程的工程扰动加剧了土壤侵蚀与产沙。三峡工程建设及运行后引发的滑坡、泥石流等地质灾害将进一步增加入库泥沙量。为了有效控制三峡库区土壤侵蚀,减少水土流失,保护库区环境,从1989年开始以小流域综合治理为典型模式的水土保持工程在三峡库区广泛开展,有效控制了库区土壤侵蚀与泥沙输移。宜昌市夷陵区太平溪小流域综合治理模式是三峡库区小流域综合治理的成功模式,文章分析了其治理模式与水土保持及泥沙控制效益。应用水保法评价了三峡库区水土保持与小流域综合治理的减沙效益,并把评价结果与遥感监测分析法进行了对比分析,认为两种评价结果均在可接受范围。结果表明经过16年的水土保持与小流域综合治理,截至2005年三峡库区年均减少土壤侵蚀43.75–45.94×106 t ,减少入库泥沙12.25–12.86×106 t 。  相似文献   

20.
山地林道网对林地环境的影响   总被引:6,自引:1,他引:6  
邱荣祖 《山地学报》2001,19(1):38-43
山地林道网对林地环境影响的定量研究是一个重要的却一直未被重视的领域。采用定点观测与面上调查相结合的方法。定量研究山地林道网对林地土壤性质、土壤侵蚀量和植被的影响,分析其成因.揭示山地林道网对林地环境影响的机理。其研究结果可为定量评价森林作业系统对林地环境所产生的负面影响提供依据。  相似文献   

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