黄土高塬沟壑区典型小流域水土流失规律分析研究

论文摘要

通过对南小河沟和砚瓦川小流域长系列降雨、径流、泥沙和径流场观测资料的统计分析，探讨了黄土高塬沟壑区典型小流域的水沙特性和水土流失规律。研究结果表明：(1)在黄土高塬沟壑区，产流降雨一般发生在4～10月，侵蚀性降雨则主要发生在5～9月，其中7～9月的径流量占年径流量的70％，侵蚀量占全年侵蚀量的91％。产流降雨年均发生6～7次，多年平均为200mm左右，占同期汛期降雨量的48.8％～54.1％。侵蚀性降雨年平均发生2～3次，多年平均为100mm左右，占同期产流降水的32.6％～58.7％。产流降雨以40mm以下降雨次数为最多，占到总降雨次数的70.6％，最大比例出现在10～20mm的降雨，占到全部产流降雨次数的25％。(2)当其它条件一定时，坡长和坡度是导致细沟侵蚀的重要因素，是影响水土流失的主要地形因子。在降雨、坡长、坡度的综合影响下，水土流失与三者均呈正相关关系。因此，减小坡长，降低坡度是防止坡面细沟、浅沟侵蚀的主要措施。(3)产流降雨以荒草坡为最大，其排序为：荒草坡＞农坡地＞林地＞草地；产流以农坡地为最大，其排序为：农坡地＞草地＞荒草坡＞林地；产沙也以农坡地为最大，其排序为：农坡地＞荒草坡＞草地＞林地。(4)严重的水土流失往往是由一年中少数几次暴雨造成的，董庄沟流域一次最大暴雨的径流量占全年径流量的40％左右，输沙量占全年输沙量的55％左右；砚瓦川流域一次最大降雨径流量占全年径流量的43％左右，输沙量占全年输沙量的60％左右。(5)在多因子分析中，与次土壤流失量相关程度较好的降雨复合因子有：次降雨量、平均雨强、最大30分钟雨强；与年土壤流失量相关程度较好的复合因子有：最大30分钟降雨量、汛期降雨量、最大10日降雨量、最大30日降雨量等指标。在小流域中，未治理流域降雨因子与年土壤流失量相关程度要优于治理流域。次径流量和次土壤流失量、年径流量和年土壤流失量之间均存在着很好的相关关系，且线性关系优于幂函数关系，其相关性远比雨沙关系好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概述
• 1.1 项目背景及研究的目的意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 原型观测
• 1.2.2 人工模拟降雨试验研究
• 1.2.3 土壤侵蚀模型研究
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 2 流域概况
• 2.1 自然概况
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 地质土壤
• 2.1.3 植被
• 2.1.4 气候特点
• 2.2 社会经济情况
• 2.2.1 南小河沟流域
• 2.2.2 砚瓦川流域
• 2.3 水土流失概况和治理现状
• 2.3.1 水土流失状况
• 2.3.2 治理现状
• 3 水土流失观测站网布设及降雨、径流、泥沙资料的统计
• 3.1 雨量站
• 3.1.1 雨量站网状况
• 3.1.2 雨量资料的统计
• 3.1.3 降雨资料的系列化处理
• 3.2 径流泥沙测站
• 3.3 径流场
• 4 高塬沟壑区典型小流域地面水土流失与影响因素的关系研究
• 4.1 降雨因素对水土流失的影响研究
• 4.1.1 降雨侵蚀的时间分布特性研究
• 4.1.2 降雨特性与侵蚀量的关系研究
• 4.1.3 降雨特性与径流量的关系研究
• 4.1.4 坡面径流与侵蚀产沙关系研究
• 4.2 地形因素与水土流失的关系研究
• 4.2.1 坡度与水土流失的关系
• 4.2.2 坡长与水土流失的关系
• 4.2.3 坡度和坡长与年平均侵蚀量的关系
• 4.3 林草植被因素对水土流失的影响
• 4.3.1 人工草地植被对水土流失的影响
• 4.3.2 人工林地植被对水土流失的影响
• 4.3.3 不同植被类型与坡面产流产沙对比研究
• 5 高塬沟壑区典型小流域水沙基本特性
• 5.1 降雨基本特性
• 5.1.1 降雨量的年际变化
• 5.1.2 降雨量的年内变化
• 5.1.3 降雨的空间分布
• 5.2 径流泥沙基本特性
• 5.2.1 径流量的变化
• 5.2.2 输沙量的变化
• 5.3 流域降雨产流产沙规律分析
• 5.3.1 暴雨对流域产流产沙的影响
• 5.3.2 年降雨雨沙关系的统计分析
• 5.3.3 次降雨雨沙关系的统计分析
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 问题与建议
• 7 致谢
• 参考文献