大理河流域坡面水土保持措施减沙作用及其变化过程研究

论文摘要

本文以大理河流域为研究对象,运用水土保持学、泥沙运动学、水文学、景观生态学和数理统计学等理论,系统开展了大理河流域坡面水土保持措施减沙机理及其减沙作用变化过程研究。主要取得了如下研究结论:(1)确定了大理河流域坡面水土保持措施的数量和质量。通过资料收集和典型调查,结合遥感影像图和GIS技术,分析了大理河流域坡面水土保持措施数量和质量的动态变化过程。1956年大理河流域有梯田430hm~2;林地3521hm~2;草地451hm~2;到2002年底,大理河流域共有梯田21793hm~2;林地78872hm~2;草地5012hm~2,水土保持治理面积大幅度增加。(2)应用模拟实验和定位观测资料,深入分析了灌草植被措施的减沙机理。结果表明,植被覆盖度因植被类型和生长季节的变化而有所差异,其产沙特征也发生相应的变化;同时灌草植被的空间结构和配置形式对坡面产沙具有深刻影响,植被覆盖度较高的坡面具有更为强大的水土保持功能。(3)进一步分析了大理河流域坡面主要水土保持措施的减沙效益,建立了汛期降雨条件下坡面主要水土保持措施减沙效益的计算公式。结果表明,大理河流域汛期降雨量大于300mm时,梯田的减沙作用减小;林地的覆盖度小于20%时,林地减沙作用不显著,林地覆盖度大于70%时,林地减沙效益不再发生明显变化;草地的覆盖度大于60%时,草地减沙效益不再发生明显变化。(4)确定了大理河流域不同等级坡面水土保持措施的减沙模数。根据流域观测资料和小区观测资料,结合主要水土保持治理措施的质量分析,确定大理河流域一、二、三类梯田的减沙模数分别为155t/hm~2、121t/hm~2和112t/hm~2,一、二、三类林地的减沙模数分别为138t/hm~2、52.5t/hm~2和22.5t/hm~2,一、二、三类草地的减沙模数分别为132t/hm~2、84t/hm~2和63t/hm~2。(5)分析了大理河流域坡面主要水土保持措施的减沙量。由“以洪算沙”计算成果可知,20世纪70、80和90年代大理河流域坡面水土保持措施年均分别减沙量254.6万t、549.2万t和948.6万t。流域1970～2002年坡面水土保持措施年均减沙量724.2万t,其中,梯田年均减沙量197.4万t,林地年均减沙量513.9万t,草地年均减沙量12.9万t。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外的研究进展
• 1.2.1 黄河流域水沙变化研究进展
• 1.2.2 坡面水土保持减沙作用研究进展
• 1.3 论文的研究目的
• 1.4 论文研究的主要内容
• 1.5 研究技术路线
• 2 流域概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 地质地貌
• 2.2.1 河源区
• 2.2.2 丘陵区
• 2.3 气象与水文
• 2.4 水沙特性
• 2.4.1 水系分布
• 2.4.2 水文站布设情况
• 2.5 水土流失及其它自然灾害
• 2.5.1 水土流失特点
• 2.5.2 自然灾害情况
• 3 大理河流域坡面水土保持措施调查
• 3.1 基本资料的来源
• 3.2 坡面水土保持措施调查方法
• 3.2.1 抽样数目的确定
• 3.2.2 抽样调查点的选取方法
• 3.2.3 抽样乡的调查方法
• 3.2.4 流域各项措施调查结果的计算方法
• 3.2.5 代表性相对误差控制
• 3.3 流域梯、林、草水土保持措施数量动态变化
• 3.4 植被覆盖动态特征典型分析
• 3.5 坡面水土保持措施的质量状况调查评价
• 3.5.1 梯田质量
• 3.5.2 林地质量
• 3.5.3 草地质量
• 3.6 小结
• 4. 植被措施的减沙机理分析
• 4.1 径流小区植被覆盖度减沙作用研究
• 4.1.1 研究区概况
• 4.1.2 结果与分析
• 4.2 不同类型植被覆盖对坡面侵蚀产沙的影响
• 4.2.1 研究区概况
• 4.2.2 植被覆盖度的生长趋势分析
• 4.2.3 不同类型植被覆盖对侵蚀产沙的影响
• 4.2.4 典型植被覆盖与侵蚀模数的关系
• 4.3 模拟降雨条件下草地植被产沙机理
• 4.3.1 小区的建立
• 4.3.2 多年生草地植被覆盖下坡面产沙过程
• 4.4 坡面植被空间配置对减沙的影响
• 4.4.1 试验区概况
• 4.4.2 研究内容与方法
• 4.4.3 不同植被空间配置下的坡面产沙特征比较
• 4.5 小结
• 5. 坡面水土保持措施减沙效益分析
• 5.1 研究区域概况
• 5.2 水平梯田的减沙效益
• 5.2.1 次降雨条件下水平梯田的减沙效益
• 5.2.2 汛期降雨条件下水平梯田的减沙效益
• 5.3 林地措施的减沙效益
• 5.3.1 次降雨条件下林地径流小区的减沙效益
• 5.3.2 汛期降雨条件下林地径流小区的减沙效益
• 5.4 草地措施的减沙效益分析
• 5.4.1 次降雨条件下草地径流小区的减沙效益
• 5.4.2 汛期降雨条件下草地径流小区的减沙效益
• 5.5 小结
• 6 坡面水土保持措施减沙作用变化过程研究
• 6.1 “以洪算沙”计算坡面水土保持措施的减沙量
• 6.1.1 径流小区及汛期降雨资料的选取
• 6.1.2 减洪指标体系的建立
• 6.1.3 “以洪算沙”模型
• 6.1.4 计算结果与分析
• 6.2 “修正模数法”计算坡面水土保持措施减沙量
• 6.2.1 坡面水土保持措施的质量
• 6.2.2 坡面水土保持措施减沙模数的确定
• 6.2.3 坡面水土保持措施减沙量计算
• 6.3 两种方法计算结果的对比分析
• 6.4 不同等级坡面水土保持措施减沙作用研究
• 6.4.1 梯田减沙作用变化研究
• 6.4.2 林地减沙作用变化研究
• 6.4.3 草地减沙作用变化研究
• 6.5 小结
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 问题及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录