三峽庫區(qū)典型小流域侵蝕產(chǎn)沙模擬研究.pdf

1、長江是我國第一大河流，但占流域面積70～80％的山地丘陵地區(qū)土壤侵蝕嚴(yán)重，直接影響到整個流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。三峽工程的興建，需要搬遷一百多萬移民，造成土地利用方式的巨變，而土地的不合理利用是造成土壤侵蝕的主要原因之一。因此，對三峽庫區(qū)土壤侵蝕問題進(jìn)行深入研究就顯得尤為必要。本文在綜述流域土壤侵蝕研究、土壤侵蝕預(yù)測模型的發(fā)展及研究的前沿等問題的基礎(chǔ)上，選擇三峽地區(qū)典型小流域為研究對象，根據(jù)GIS技術(shù)和水土保持理論，建立小流域基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫，選

2、擇適用研究區(qū)的土壤侵蝕模型，估算流域的產(chǎn)沙量，并對不同土地利用方式下的產(chǎn)沙量進(jìn)行對比，分析流域的產(chǎn)沙規(guī)律，主要結(jié)論如下： 第一，AnnAGNPS模型適合王家橋流域的地理條件。模型估算結(jié)果的有效系數(shù)與理想值(1)有一定差距，主要原因可能是，AnnAGNPS模型采用了很多經(jīng)驗和半經(jīng)驗公式，沒有考慮水流對河床的摩擦，造成渠道泥沙的有效遷移量遠(yuǎn)大于由侵蝕提供的泥沙量，系統(tǒng)的高估了泥沙遷移量。同時由于河道中的植被捕獲了相當(dāng)部分由坡地侵蝕所

3、帶來的泥沙，而AnnAGNPS模型假設(shè)泥沙在單元格內(nèi)沒有駐留。另外，AnnAGNPS模型不考慮降雨的空間差異，整個研究區(qū)采用統(tǒng)一的降雨參數(shù)，并且假設(shè)集水區(qū)單元格內(nèi)的參數(shù)是均勻的，跟流域的實際情況存在一定的差距。 第二，WATEM/SEDEM模型是針對比利時中部的黃土區(qū)而建立的，該區(qū)域地形起伏比較平緩，土地利用的斑塊較大，土壤侵蝕主要表現(xiàn)為坡面侵蝕和細(xì)溝侵蝕，而少量的溝蝕也主要表現(xiàn)為臨時性溝蝕，因而，對溝蝕尤其是永久性溝蝕考慮很少

4、。而地處三峽地區(qū)的王家橋流域，山多山陡，巖體破碎，土地利用類型復(fù)雜，夏季多高強(qiáng)度暴雨，易發(fā)生溝蝕。由此可見，研究區(qū)的氣候和自然地理特征，限制了WATEM/SEDEM模型在三峽地區(qū)的應(yīng)用。 第三，流域的土壤侵蝕主要是微度侵蝕(57.7％)，極強(qiáng)度侵蝕、強(qiáng)度侵蝕和劇烈侵蝕所占比例很少(共20.2％)，中度侵蝕和輕度侵蝕占22.1％。流域年平均產(chǎn)沙41153噸，產(chǎn)沙模數(shù)2464t/(km<'2>·a)，屬于輕度侵蝕級別。但流域的土壤侵

5、蝕總量，取決于占面積少數(shù)的極強(qiáng)度侵蝕和強(qiáng)度侵蝕區(qū)域。在王家橋流域67.9％的微弱和輕度侵蝕區(qū)，對流域土壤侵蝕量的貢獻(xiàn)率僅為3.6％，而流域80.3％的泥沙來自占流域面積僅占14.1％的極強(qiáng)度和劇烈侵蝕區(qū)域。 第四，建設(shè)用地下墊面高度壓實，地表有良好的保護(hù)層，不易發(fā)生土壤侵蝕，故產(chǎn)沙模數(shù)最低，僅為209 t/(km<'2>·a)。坡耕地表土松疏，且沒有很好的植被保護(hù)，降雨時雨點直接落在表土上，發(fā)生點蝕，匯流后進(jìn)一步發(fā)生面蝕和溝蝕，

6、土粒隨水流發(fā)生遷移，產(chǎn)沙模數(shù)最高，達(dá)到了15466 t/(km<'2>·a)，屬于劇烈侵蝕區(qū)。 梯田表土也是直接受到雨水點蝕，但由于其坡度幾乎為O，即使在連續(xù)大雨情況下，徑流對土壤的侵蝕強(qiáng)度要比坡耕地明顯減弱，產(chǎn)沙模數(shù)只有235 t/(km<'2>·a)，僅為坡耕地的1/65。密喬、疏喬、灌叢、果園的地表降雨受到冠層截留影響，侵蝕力減弱，產(chǎn)沙量比坡耕地明顯減少。果園的產(chǎn)沙模數(shù)5121 t/(km<'2>·a)，屬強(qiáng)度侵蝕，主要是