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黄土丘陵区小流域土壤侵蚀空间变化定量研究 总被引：117，自引：8，他引：117
以陕西北黄土丘陵区安塞县纸坊沟流域内小流域为研究实例，在分析野外小区观测资料建立土壤侵蚀模型的基础上，应用由ARC／INFO地理信息软件系统支持建立的空间信息数据库系统和土壤侵蚀模型相结合的方法，进行了小流域次降雨土壤侵蚀空间化的定量计算，进而研究了流域内侵蚀强度的空间变化规律及其与地貌和土地利用的关系，经实测资料的检验表明，建立的预报方法，具有较高的计算精度。 相似文献
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基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用 总被引：24，自引：4，他引：24
基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料,应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元,并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,模拟精度在75%以上,说明模型在参数的确定上较为合理,可以应用于黄土高原典型流域,为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。 相似文献
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基于GIS的农林复合经营的侵蚀控制模拟研究 总被引：1，自引：1，他引：1
根据张家口郭家梁试验场的小区资料，建立了小流域侵蚀产沙模型以及植物篱侵蚀控制模型，并在GIS的支持下，从小流域数字高程模型（DEM）中提取基于地块间水沙汇流网络，生态基于地块的水沙运移网络图，并将地块间的水沙汇流过程引入小流域侵蚀产沙的模拟中，实现了侵蚀产沙模型与地理信息系统（GIS）的深层次耦合，模拟出坡面水沙在小流域的空间运动过程。1995－1999年的青边口河小流域模拟结果表明：坡耕地，荒坡地，低覆盖的天然草地的平均侵蚀模数最大，是侵蚀控制的重点土地利用类型，在坡耕地，荒坡地，低覆盖的天然草地配置面积占流域总面积的18．2％的植物篱一农作系统（10m带间距的二年生紫穗槐植物篱），利用次降雨资料的计算模拟结果表明，对径流的控制效果在８．１％－４６．２％之间，对侵蚀模数的控制净利要在４２．９％－５０．２％之间，养分流失的模拟分析表明，在现有条件下有机质的损失较大，而通过配置植物篱－农作系统可以有效地减少养分的流失。 相似文献
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ANSWER2000在小流域土壤侵蚀过程模拟中的应用研究 总被引：21，自引：6，他引：21
ANSWERS2 0 0 0是一个用于流域土壤侵蚀过程模拟的分散型物理模型 ,将此模型运用于三峡库区小流域侵蚀产沙、地表径流以及不同土地利用类型水沙分布状况的模拟中。通过两个不同小流域模拟结果的对比 ,采用误差百分比、线性回归以及 Nash- Sutcliffe效率 3种方法 ,分析和评价了模型的模拟效果。结果表明 ,模型在应用于我国三峡库区小流域土壤侵蚀模拟时 ,其模拟结果与实测结果具有较高的吻合度 ,模拟结果基本可信。但是 ,对于一些陡坡林地等特殊地类 ,模型的模拟误差较大 ,其模拟精度还有待于进一步提高。 相似文献
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按照小流域划分技术标准与相关技术要求,基于DEM数据,结合黑龙江省行政区划、河湖分布和地物实际,进行空间分析建模和水文分析,提取集水区,划分小流域,并分析其特征。经分析：(1)黑龙江省共有小流域20 424条,密度为0.045 1条/km2,平均面积为21.84 km2,平均坡度为4.31°。(2)全省小流域数量呈“一区一带”的集中分布特征;密度呈“三线”线性分布特征;大兴安岭地区、黑河市、绥化市、伊春市和牡丹江市5个市(地)小流域面积呈弱变异性,其他8个市呈中等变异性;大庆市小流域平均坡度呈弱变异性,其他12个市(地)呈中等变异性。(3)平原及漫川漫岗区小流域的平均面积大于山地丘陵区的,平原及漫川漫岗区小流域的平均密度、平均坡度均小于山地丘陵区的。 相似文献
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为深入理解黄土高原干旱半干旱地区复杂地貌条件下流域水沙运移规律。基于垂向混合产流机理和运动波方程，构建分布式流域水文模型，耦合流域土壤侵蚀和泥沙输移过程模拟模块，并考虑梯田对水沙过程的影响，建立适用于黄土高原的分布式流域水沙过程模型。选取黄土高原延河支流西川河流域多年实测场次洪水过程的径流泥沙资料，对模型进行率定和验证。径流模拟的纳什效率系数在0.56以上，平均值超过0.70,模拟次洪过程的峰形、峰值、峰现时间与实测过程具有较好的一致性；侵蚀产输沙模拟精度较低，其纳什效率系数均值率定期为0.79,但验证期仅为0.45,模拟结果整体趋势与实测值较一致，但输沙量模拟峰值比实测值偏低。模型可以较精确地模拟黄土高原流域洪水产汇流过程，但输沙量模拟值偏低，一方面由于产汇流模块的误差传递；另一方面，对重力侵蚀考虑不足。因此，未来模型将考虑滑坡、崩塌等重力侵蚀过程，提升模拟精度和效率，为流域水沙过程模拟与流域综合治理提供有效工具。 相似文献
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紫色土丘陵区农业小流域暴雨事件磷素多尺度流失特征 总被引：2，自引：0，他引：2
为了揭示自然小流域尺度降雨、地形、土地利用结构等对泥沙和磷素输出的影响,根据丘陵区农业小流域自然地貌与土地利用特征,设计了不同尺度的小流域监测点,分别为苏荣、截流、大兴、万安,监测面积分别为3.0,34.6,480.3,1 236.4hm~2,并选择了降雨侵蚀力(R)分别为1 411.5,595.7,391.4 MJ·mm/(hm~2·h)的3场降雨事件监测小流域内磷素流失过程特征。结果表明:(1)以居民点集镇和耕地为主的苏荣和截流小流域水文响应速度较快,暴雨事件中径流峰值出现在降雨峰值后的5~10min,较大尺度大兴和万安小流域泥沙浓度峰值与径流峰值滞后于降雨峰值0.5~3h。(2)3场暴雨径流中泥沙与全磷、颗粒态磷均存在较一致的显著相关关系(R0.6,P0.01),泥沙、全磷流失负荷在源头小流域(苏荣、截流)最高,3场暴雨苏荣全磷平均流失负荷达到0.36kg/hm~2,万安小流域泥沙、全磷流失负荷最低,全磷平均流失负荷为0.009kg/hm~2。(3)小流域径流中颗粒态磷占全磷流失量50%以上。(4)多元回归分析结果表明,径流量和泥沙含量可用于进行磷素流失通量预测。坡耕地、林地与水田带状组合结构可显著降低小流域泥沙和磷素流失负荷。研究结果为计算丘陵区农业小流域暴雨过程中磷素多尺度流失负荷提供参考。 相似文献
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喀斯特地区小流域地下水土流失观测研究 总被引：5，自引：1，他引：5
以2009年9月—2010年8月为一个水文年,以小流域为水土流失研究尺度,通过对王家寨喀斯特小流域地下河出口断面的连续定位监测,获取每次降雨中地下河水流流量及含沙量。结果表明,只有当降雨量达到一定值后,地下河涨水、产沙才与降雨有着显著响应。根据含沙量计算出此水文年小流域随地下河流失的土壤为519.29 kg,初步估算地下土壤侵蚀模数为0.42 t/(km2.a),仅占地表、地下土壤流失总量的0.81%。喀斯特地区地下土壤流失量占流域总土壤流失量的比例,需在更多地貌类型区长期监测数据的基础上来确定。 相似文献
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黄土区小流域土壤侵蚀系统模拟的研究 总被引：4，自引：8，他引：4
中国黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一 ,土壤侵蚀量是正确评价综合治理的一个重要指标。本文对黄土区小流域土壤侵蚀系统进行计算机模拟 ,它是在与地理信息系统支持平台松散耦合的基础上 ,利用DEM提供地形特征的功能 ,运用水文模型进行流域径流水文分析 ,并在此基础之上 ,结合通用水土流失方程式的侵蚀泥沙模型及其沿程传递模型 ,建立了分布型小流域土壤侵蚀模拟模型 ,用它可以计算不同时间和空间的土壤侵蚀量。最后将研究成果应用于试验流域——宁夏西吉县黄家二岔小流域 ,经过验证 ,具有一定的可靠性 ,可以用于黄土区流域的土壤侵蚀量的模拟运算 ,这将进一步提高小流域综合治理的水平。 相似文献
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基于SWAT模型的罗玉沟流域森林植被变化的水文生态响应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以甘肃天水罗玉沟流域为研究区,应用分布式水文模型（SWAT）对该流域的径流、泥沙和水质状况进行模拟研究,并重点探讨了降雨和森林植被变化对水文生态响应的影响。结果表明:降雨因子对径流的影响略大于对泥沙的影响;森林植被具有明显的减水减沙生态水文功能,尤其对泥沙的影响更大于对径流的影响。 相似文献
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北江上游水土流失与治理 总被引：2，自引：1，他引：1
北江是广东省珠江水系的一大支流,包括韶关、清远两市所辖的12个县（市）,面积2.94万km2。本文首先论述了北江流域的水、土资源及其在社经生态结构中的地位,阐明了水土流失与生态平衡的动向,回顾本区水土流失的历史,反映当前水土流失现状;随后对水土流失诱因进行了分析,特别是对紫色页岩地区水土流失作了比较深刻的剖析;最后总结了水土流失综合治理的成效,在缓洪拦沙方面初步改善了山区河水暴涨暴落的水文特征,减少了汛期水量,同时增加了枯水期的流量,河流输沙量减少,变河床淤塞为下切,河床下降;保护土壤,提高土壤肥力显著,并取得了较大的社会效益和经济效益。 相似文献
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探讨降雨量与水土保持措施对流域水沙关系的影响,对流域水土流失预报和水土保持效益评价具有十分重要的科学意义,但在紫色土区这方面的研究还相当薄弱。以鹤鸣观小流域Ⅱ号支沟实测降雨径流泥沙数据为基础,分析了水土保持措施对流域径流、泥沙及水沙关系的影响。结果表明:流域治理后期,降雨产流量变化率、降雨产沙量变化率均减小,随着降雨的增多,水土保持措施对径流、产沙的影响效应增强;暴雨强度愈小,降雨量愈少,水土保持径流拦蓄作用愈显著;但降雨量愈大,泥沙拦蓄作用愈显著;流域减水量一般在30%~70%,而减沙量都高于90%,减沙量明显高于减水量;由于水土保持综合治理的作用,1989年后的多年平均径流量较1989年前减少33.11%,多年平均产沙量减少90.50%。 相似文献
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川北紫色土小流域植被建设的水土保持效应 总被引：6，自引：2，他引：4
定量评价林草植被的水土保持功能对合理指导紫色土区的流域综合治理具有重要作用。该研究基于鹤鸣观流域Ⅱ号支沟1985-2001年逐日径流量和输沙量,结合实测日降雨量,采用Spearman秩相关统计法分析流域径流和输沙变化趋势,应用流量历时曲线和双累积曲线分析流域植被建设实施前后径流和输沙变化特征,并定量评估植被建设的水土保持效应。结果表明:结合防护林营造时间和双累积曲线分析,把水文序列分为基准期(1985-1990年)和评价期(1991-2001年),相比基准期,评价期小流域的年均降水量减少约8.1%,而年径流深和年输沙模数却分别减少34.6%和89.9%,说明以植被建设为主的人类活动起到重要作用。同时,植被建设的削洪增枯效果明显,评价期的丰水日径流深和平水日径流深较基准期分别减少了84.2%和76.3%,而枯水日径流深却增加了650.0%;结合双累积曲线和分离判别法可知,植被建设在径流和输沙变化中的贡献率分别达92.9%和94.3%,大规模的植被建设在减少土壤侵蚀的同时也减少了产流量,考虑到水安全问题,未来植被建设应合理规划。 相似文献
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分布式水文模型在陕西省冬小麦产量模拟中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用分布式水文模型和作物模型模拟了不同深度的土壤含水量,以及在连接分布式水文模型和不连接分布式水文模型两种方式下,利用作物模型分别对冬小麦叶面积指数、干物重增量和产量进行了模拟,最后采用连接分布式水文模型的作物模型模拟了全流域内冬小麦产量的空间分布。模拟结果经对比检验表明,分布式水文模型在土壤水分模拟方面准确性高于作物模型;连接分布式水文模型的作物模型对冬小麦生长过程和产量的模拟结果准确性均高于作物模型独立模拟的结果;连接分布式水文模型的作物模型在流域内对冬小麦产量的空间分布模拟结果也与农业试验站观测产量和社会统计产量基本一致,高产区、低产区分布与实际基本相吻合。这为分布式水文模型和作物模型耦合应用,以及通过引进分布式水文模型来推动作物模型和产量预报研究进一步发展提供了基本的试验支持。 相似文献
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水文连通性是指泥沙、营养盐等各种物质以水为载体,在空间异质景观或斑块间进行迁移、传输或扩散的便利程度,对流域产沙具有重要影响。为评估基于水文连通性模拟流域输沙量的可行性,以堵河流域为研究对象,分析了1990—2010年流域土壤侵蚀、水文连通性的时空变化特征,并以此估算了流域输沙量。结果表明:1990—2000年流域土壤侵蚀模数与连通程度不断增加,连通性等级主要由低和中低连通性转变为中高和高连通性。2000—2010年流域连通程度和土壤侵蚀模数均呈现不断减小的趋势。此外,输沙量估算值与实测值具有显著的线性关系(R2=0.92),但由于未考虑水库、湖泊等对泥沙输移的拦截效应,输沙量估算值要高于实测值,后续研究需将其纳入模型以更准确地评估流域输沙量。研究结果对于提高模型的适用性以及理解流域泥沙输移过程具有重要意义。 相似文献
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《Land Degradation \u0026amp; Development》2017,28(5):1506-1518
The development of reliable tools to quantify long‐term sediment budgets is critical to establish adequate environmental and management policies in semiarid Mediterranean regions. In this study, we apply a multidisciplinary methodology to estimate water and sediment yields in ungauged Mediterranean watersheds over a period of scarce instrumental data (i.e. second half of 19th and first half of 20th centuries). Runoff and precipitation reconstructions have been obtained using an integrative approach involving synoptic reanalysis models, regional climatic datasets, historical archives and palaeoflood proxies from natural archives. The resulting hydrological reconstruction has been implemented on a hydro‐sedimentary distributed model (i.e. TETIS) to understand the hydro‐sedimentary dynamics in the studied watershed. We highlight that, in our study area, regional‐data (instrumental, historical and sedimentary) based models show higher accuracy in the sediment yield and runoff reconstruction than synoptic reanalysis climate models. The modelled sedimentary dynamics for the studied period respond to a complex interplay between human activities and climate variability. During the 19th century deforestation and grazing activities combined with higher frequency on extreme runoff events resulted in higher runoff and sediment yield in the period 1863–1900. Over the 20th century, reduced precipitation and land abandonment led to a decrease in erosion rates and sediment yield although increased in 1945–1960 coinciding with a period of higher frequency of heavy rainfalls. This hydrological response to climate and human activities in the study watershed improves our understanding of plausible future trends of environmental degradation in small Mediterranean watersheds under different land use and climate change scenarios. This article includes supporting information which features an explanation of GILMCLIM downscaling model, The precipitation series resulting from the reanalysis data (Figure S1), an analysis of the different precipitation series used (Table S1) and an extensive explanation of how the relation between Puentes and Valdeinfierno reservoirs was considered. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献