大暴雨作用下黄土高原典型流域水土保持措施减沙效益研究

发布时间：2021-10-10 02:54

　　正确评估大暴雨条件下流域水土保持措施的减沙作用,可为科学揭示流域侵蚀产沙变化的驱动机理提供理论支撑。综合采用改进的水土保持成因分析法、林草植被减沙模型和分布式土壤侵蚀模型,对近10年大暴雨作用下4个典型流域的水土保持措施减沙作用进行了系统分析和研究。结果表明:佳芦河流域水土保持措施在"2012.7.27"大暴雨中减沙效益为65.4%;杏子河流域在"2013.7.12""2013.7.25"和"2013.7.27"三场连续降雨中,水土保持措施减沙效益分别为56.5%、40.7%和36.5%;西柳沟流域上游在"2016.8.17"大暴雨中,林草植被措施减沙效益达84.2%;岔巴沟流域在"2017.7.26"大暴雨中,水土保持措施减沙效益为79%。大暴雨作用下水土保持措施减沙效益明显,但遭遇连续极端降雨情况,水土保持减沙效益会降低。 

【文章来源】：水利学报. 2020,51(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

实测与模拟输沙率过程

2013年7月，杏子河流域发生连续降雨，三场降雨量分别为90、68和31 mm，连续降雨总量为189 mm。基于流域遥感影像资料和治理情况调查，选取1978年为基准年，将“2013.7.12”“2013.7.25”和“2013.7.27”三场洪水的降雨分别模拟分析年（2013年）和基准年（1978年）下垫面的侵蚀产沙空间分布（图3）。根据式（3)—(7），计算每次降雨相对于基准年的减沙量和减沙率（表3），同时剥离出沟道工程措施和坡面治理措施的拦（减）沙效果。相对于基准年，三场连续降雨水土保持措施减沙效益分别为56.5%、40.7%和44.6%。计算结果表明（表3），杏子河流域2013年7月三场连续降雨洪水中，受前期土壤含水量影响，水土保持措施发挥的减沙作用呈减小趋势。各项措施的减沙效益与其面积有密切关系，杏子河流域水土保持措施主要为林草植被和梯田等坡面措施，因此“2013.7.12”“2013.7.25”和“2013.7.27”三场降雨中坡面措施减沙、沟道工程拦沙的比例约为8∶2，坡面措施减沙作用占主导地位。

为反映黄土高原降雨产沙特点，兼顾大空间范围降雨观测的实际精度，结合孔兑流域降雨特点，选择日降雨量大于25 mm的年降雨总量作为降雨指标，记为P25。十大孔兑流域上游为黄土丘陵沟壑区，其流域表层覆盖有不同厚度的盖土层，采用公式（2），分析了“2016.8.17”暴雨的产沙量和林草植被的减沙作用。2016年西柳沟流域产沙量主要集中在“8.17”暴雨产沙过程中，根据目前获取到的遥感资料和下垫面调查统计分析，选取1980年为基准年进行水土保持措施减沙效益对比分析。根据西柳沟不同时期林草植被覆盖率，面雨量按178.6 mm计算，计算得到2016年和1980年西柳沟流域暴雨期间上游的产沙量分别为449万t和2844万t，林草植被减沙效益为84.2%。

【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河流域近期水沙变化及其趋势预测[J]. 姚文艺,冉大川,陈江南.  水科学进展. 2013(05)



本文编号：3427506