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松花江流域不同侵蚀类型区泥沙输移比的估算

作　者: 简金世
导　师: 焦菊英
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 松花江流域 RUSLE 侵蚀模数输沙模数泥沙输移比
分类号: S157.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

黑土区是中国的粮仓,本区气候、土壤等条件都比较优越,在自然状态下本区的土壤侵蚀很微弱。但是,经过过去几十年大规模的人工开垦,黑土区现在的水土流失情况已十分严重。根据《中国水土流失与生态安全综合考察报告—东北黑土区卷》调查,松花江流域土壤侵蚀面积由建国初期的8.82万km2增加到现在的18.30万km2,平均土层厚度由50年代开垦前的60-70cm下降到现在的20-30cm。然而,黑土区土壤侵蚀研究开展的较晚,虽然河流输沙量的监测相对比较完善,但由于本区坡缓坡长,输入河流的泥沙量较小,致使河流输沙量不能真正反映该区的土壤侵蚀特征。为此,本研究在松花江流域的天然林区(大兴安岭)、丘陵沟壑区Ⅰ、丘陵沟壑区Ⅱ和漫川漫岗区,选择了10个水文站控制区,利用RUSLE模型计算水文站控制区研究时段内的土壤侵蚀模数,结合水文站输沙实测数据,计算了不同类型区的年泥沙输移比,以期为黑土区水土保持政策制定和水土保持措施配置提供科学依据。主要取得了以下研究结果:(1)选定了RUSLE模型中各侵蚀因子的算法,得到了10个水文站控制区降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度和坡长以及植被覆盖因子专题图。(2)根据上述因子计算10个水文站控制区研究时段的年土壤侵蚀模数,结合水文站输沙实测数据,得到不同侵蚀类型区平均泥沙输移比:天然林区泥沙输移比年均为0.0073;丘陵沟壑区Ⅰ年均泥沙输移比平均为0.0139;丘陵沟壑区Ⅱ年均泥沙输移比平均为0.0539,漫川漫岗区年均泥沙输移比平均为0.1453。(3)侵蚀模数的趋势变化和降雨侵蚀力的趋势变化一致,而输沙模数和泥沙输移比的趋势变化和降雨侵蚀力趋势变化关系不明显;侵蚀模数、输沙模数和泥沙输移比在降雨侵蚀力并未发生突变的情况下均表现出突变特性,说明流域输沙和泥沙输移比的变化趋势和突变受到降雨的影响外,还受到其它因素干扰。(4)以碾子山站、大石寨站和大山咀子站控制区为例,分析土地利用变化对输沙模数和泥沙输移比的影响发现:碾子山站控制区输沙模数和泥沙输移比趋势变化与该区裸地率变化趋势一致,与草地覆盖率变化趋势相反;大石寨站控制区的输沙模数和泥沙输移比在1984年之后突然增加,可能与该控制区林地覆盖率降低、旱地率和裸地率增大有关;大山咀子站控制区的输沙模数有上升趋势,与旱地率增加一致,和林地覆盖率减小相反,而泥沙输移比则比较稳定。总之,林地和草地覆盖率的降低、及旱地率与裸地率的增大会导致输沙模数和泥沙输移比增加,甚至可能导致其发生突变。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-36
  1.1 研究目的与意义  12-13
  1.2 泥沙输移比研究进展  13-27
    1.2.1 泥沙输移比的定义  13
    1.2.2 泥沙输移比的限制条件  13-17
    1.2.3 泥沙输移比的影响因子  17-22
    1.2.4 泥沙输移比的求算方法  22-27
  1.3 研究区的选择  27-30
    1.3.1 水文站控制区选择  27
    1.3.2 研究区概况  27-30
  1.4 研究内容和技术路线  30-32
    1.4.1 研究内容  30-31
    1.4.2 技术路线  31-32
  1.5 数据说明及处理  32-35
    1.5.1 水文站控制区地跨两种侵蚀类型区的处理  33-34
    1.5.2 水文站径流输沙缺测处理  34-35
  1.6 小结  35-36
第二章 RUSLE 模型各因子计算方法  36-46
  2.1 降雨侵蚀力(R)因子计算  36-38
  2.2 土壤可蚀性( K)因子计算  38-39
  2.3 坡度坡长因子(LS)计算  39-40
  2.4 植被覆盖(C)因子计算  40-44
    2.4.1 土地利用解译  40-42
    2.4.2 植被覆盖度(f)的提取  42-43
    2.4.3 旱地植被覆盖因子（C）赋值  43-44
    2.4.4 其它土地利用类型植被覆盖(C)因子赋值  44
  2.5 水土保持措施(P)因子的确定  44-45
  2.6 土壤侵蚀模数计算  45
  2.7 小结  45-46
第三章不同侵蚀类型区土壤侵蚀模数计算  46-82
  3.1 天然林区  46-51
    3.1.1 降雨侵蚀力(R)因子  46-47
    3.1.2 土壤可蚀性(K)因子  47-48
    3.1.3 坡度坡长(LS)因子  48-49
    3.1.4 植被覆盖(C)因子  49
    3.1.5 土壤侵蚀模数  49-51
  3.2 丘陵沟壑区Ⅰ  51-60
    3.2.1 降雨侵蚀力(R)值  51-52
    3.2.2 土壤可蚀性(K)因子  52-56
    3.2.3 坡度坡长(LS)因子  56-57
    3.2.4 植被覆盖(C)因子  57-59
    3.2.5 水土保持措施(P)因子  59
    3.2.6 土壤侵蚀模数的计算  59-60
  3.3 丘陵沟壑区Ⅱ  60-71
    3.3.1 降雨侵蚀力(R)因子  60-64
    3.3.2 土壤可蚀性(K)因子  64
    3.3.3 坡度坡长(LS)因子  64
    3.3.4 植被覆盖(C)因子  64
    3.3.5 水土保持措施(P)因子  64
    3.3.6 土壤侵蚀模数  64-71
  3.4 漫川漫岗区  71-80
    3.4.1 降雨侵蚀力(R)因子  71-73
    3.4.2 土壤可蚀性(K)因子  73-74
    3.4.3 坡度坡长(LS)因子  74
    3.4.4 植被覆盖(C)因子  74
    3.4.5 水土保持措施P 因子  74
    3.4.6 研究时段内平均土壤侵蚀模数  74-80
  3.5 侵蚀模数的验证  80-81
  3.6 小结  81-82
第四章土壤侵蚀、输沙模数与泥沙输移比的变化特征  82-95
  4.1 侵蚀模数和输沙模数的空间变化及影响因素  82-83
    4.1.1 侵蚀模数和输沙模数的空间变化  82
    4.1.2 侵蚀模数和输沙模数的影响因素  82-83
  4.2 泥沙输移比计算  83-88
  4.3 降雨侵蚀力、侵蚀模数、输沙模数和泥沙输移比序列趋势分析  88-90
  4.4 人类活动对输沙的影响分析  90-94
    4.4.1 土地利用变化  90-91
    4.4.2 土地利用变化对研究区输沙变化的影响  91-94
  4.5 小结  94-95
第五章结论与讨论  95-99
  5.1 各侵蚀类型区平均土壤侵蚀模数  95-96
  5.2 各侵蚀类型区平均输沙模数  96
  5.3 各侵蚀类型区泥沙输移比  96-97
  5.4 松花江流域土壤侵蚀、输沙及泥沙输移比的变化特征  97
  5.5 问题与讨论  97-99
    5.5.1 降雨侵蚀力  97-98
    5.5.2 土壤可蚀性  98
    5.5.3 坡度坡长因子  98
    5.5.4 水土保持措施因子  98-99
参考文献  99-103
附件  103-107
致谢  107-108
作者简介  108

松花江流域不同侵蚀类型区泥沙输移比的估算

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