| 题名 | 水蚀风蚀交错带水风两相侵蚀时空特征研究—以神木六道沟小流域为例 |
| 作者 | 张平仓 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1997 |
| 授予单位 | 中国科学院、水利部水土保持研究所 |
| 授予地点 | 陕西 |
| 导师 | 唐克丽 |
| 学位专业 | 土壤学 |
| 中文摘要 | 黄土高原北部水蚀交错带晋陕蒙接壤区是典型的生态环境脆弱区，强烈的水蚀风蚀又是脆弱环境形成的根源之一，也是脆弱环境的重要体现。本研究以晋陕蒙接壤区神木六道沟流域作为研究地区，以土壤侵蚀学、地理学基本理论为基础，运用野外调查与定位实验监测相结合，RS，数理统计与GIS等技术方法，论证了水风两相侵蚀的科学涵义，从分析水风两相侵蚀过程的基本原理出发，以统计学为基本手段，研究了水风两相侵蚀营力的能量特征及地质地貌基础和不同地层的侵蚀产沙特征，在此基础上，对六道沟流域进行侵蚀地块划分，并以此为单元，建立了空间数据库，开发了地块水力侵蚀、风力侵蚀能及水风两相复合侵蚀数学模型，首次比较全面系统地分析了六道沟流域水风两仃侵蚀的时空特征，为该地区水土保持措施的合理配置提供了新的科学论证，其主要成果有： 1. 首次卷入纠纷论证了水风两相侵蚀的科学涵义。指出所谓水风两相侵蚀是指在一些特定地区，一年之中，由于以液相水力和气相风力形成的侵蚀过程在时间 上相互交替、补充和加剧，在空间上相互交错与迭加，相互创造形成条件，使全年侵过程“连续不断”，从而使侵蚀过程、侵蚀类型、侵蚀强度均特殊于单相营力形成的侵蚀。而正是这种特殊的两相侵蚀的存在，才使晋陕接壤区土壤侵蚀特别强烈。 2. 提出了有效水蚀、风蚀能量指标计算公式。计算结果表明：水、风两相侵蚀的有效能量 在年内具有“错位”或交替特征以及年内互补特征。水蚀能量的93.43%集中于7—8月，其中8月份占53.88%，风蚀能量的34.45%集中于4—5月，其中4月占18.39%。有31.28%的有效风蚀能量集中于流域西北坡。 3. 首次比较系统分析了六道沟流域第四纪地质地貌演化过程。在野外考察的基础上，运用地貌地层学方法初步确定了六道沟流域水系的发育时期和第四纪环境演化过程，结果表明：六道沟水系格局形成 于距今约50万—46万年，第四纪以来，流域至少经历了三次以上的新构造招升运动，流域沟谷系统的发育正处于活跃发展过程之中。在地貌演化过程中，以就地起沙为特征的风力活动形成的风积沙与风成黄土作为同期相堆积在流域最早可追溯到中更新世晚期，即与流域水系形成同步，盖沙黄土丘陵地貌的形成由来已久。 4. 首次建立了无系统径流泥沙资料条件下，小流域不同地相对侵蚀产沙量数学模型。受流域地质地貌发育的控制，构成流域的地面物质，类型众多，但以结构疏松，沙性大，抗冲抗蚀性差为主要特色。以流域内淤地坝泥沙测算和分析为基础；运用粒径对比法，根据等量原理，建立了流域内不同地层相对侵蚀产沙数学模型，得到老黄土(Q12)，老黄土(Q22)，新黄土(Q3)及风积沙(S)的相对产沙量比例为5.7：38.8:30.8：24.7，而模数比为0.67：1：3.4：2.67。 5. 基于GIS的水风两相侵蚀定量分析与评价。在分析水风两相侵蚀过程，侵蚀环境的基础上，以地理关系模型为数据结构，提出并讨论了侵蚀地块的概念，根据地形、地层、土地利用及植被等因素将流域划分为12个集水单元和272个侵蚀地块，编制了侵蚀地块图，并对每个地块采集了坡度、坡向、坡长、地面物质组成、土地利用等因子的属性数据，建立了空间数据库，为水风两相侵蚀时空特征分析提供了标准化数据。以六道沟流域4年坡面径流泥沙，风蚀量观测为基础，建立了流域地块的水蚀流失量、风蚀流失量数学模型，计算了不同地块的水蚀强度，水蚀总量，以及这些量在年内各月的分配特征。 6. 水风两相侵蚀时空特征定量分析。按照流域侵蚀地块水蚀、风蚀强度的差异， 分别将其分为8级，分别编制了水蚀强度图，风蚀强度图以此为基础制定了水风两相侵蚀的强度分级分类系统(包括54个分级类型)，编制了水风两相侵蚀图，并选择了流域上中下，左右两岸5个典型断面，编制了20幅水蚀强度、水蚀总量，风蚀强度、风蚀总量时空图式，从定量定性相结合的角度详细讨论了水风两相侵蚀的空间迭加性，交错性特征和年内各月的互补性，相互加剧性特征。研究了关键水蚀风蚀季节(月份)和重点侵蚀部位。结果表明：六道沟流域的年水蚀总量为102706.071吨。平均水蚀模数为15002.35t/km2·a，其中沟间地沟谷地的侵蚀总量比为0.42：0.58，侵蚀模数比为1：2.82，水蚀在年内各月分配中，8月占62.09%、7月占31.32%、合计占93.41%。流域风蚀流失总量为21906.231吨，平均风蚀模数为3199.8595t/km2·a，其中流域的西北坡和西坡的风蚀量占79.61%，而面积仅占31.86%，在年内各月分配中，4—5月占风蚀总量的96.49%。其中4月占75.95%。风蚀总量与水蚀总量的对比关系为1：4.96。即风蚀量占水蚀总量的21.3%。 7. 水风两相侵蚀防治对策讨论。在全面分析水风两相侵蚀时空特征的基础上，讨论了流域水土保持现状及存在问题，最后讨论了水土保持措施的合理配置，建立了六道沟流域水土保持措施合理配置模式。
|
| 公开日期 | 2011-06-30 ; 2011-07-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/3987]  |
| 专题 | 水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张平仓. 水蚀风蚀交错带水风两相侵蚀时空特征研究—以神木六道沟小流域为例[D]. 陕西. 中国科学院、水利部水土保持研究所. 1997. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论