三峡库区大宁河流域水土流失时空动态规律研究

发布时间：2020-04-24 18:25

【摘要】：本研究借助于SWAT模型,以产流、产沙变化过程等为切入点,研究三峡库区大宁河流域水土流失时空动态规律,探讨土地利用、土壤及坡度对水土流失的综合影响,分析流域内水土流失时空特征及其内在机制,以期深入了解三峡库区土壤侵蚀规律,为本地区水土流失预防与治理提供理论依据,乃至为该区土壤质量改善及土地利用规划提供支撑。本文的主要研究成果如下:(1)系统研究了土壤属性参数的确定方法,结合高精度的土壤空间数据,建立高精度的土壤数据库,并结合DEM、土地利用和气象数据构建了大宁河SWAT模型;运用LH-OAT方法、SWAT-CUP软件及SUFI-2算法进行了参数敏感性分析、参数率定、模型验证和不确定性分析。结果表明,径流与泥沙率定期、验证期的确定性系数均大于0.71、纳什效率系数均大于0.86、相对误差均小于3.2%,模拟值与实测值趋势线总体拟合程度较好。(2)耦合SWAT模型子流域输出结果与乡镇行政单元,研究大宁河流域水土流失时空动态规律。结果表明:时间上,2006年以来,各乡镇年均径流深、产沙量、水土流失强度均呈现先增大、后减小的特征;从年内变化来看,各乡镇径流深最大值均出现在9月,7月次之;产沙量最大值均出现在6月,4月次之。空间上,流域上游乡镇年均径流深、产沙量、水土流失强度较高,而下游乡镇较低,总体呈现西北高东南低、呈阶梯状分布的空间特征。(3)采用水文响应单元(HRU)的输出结果,系统研究了土地利用/土壤/坡度分异对水土流失的影响。结果表明:大宁河流域各土地利用类型的侵蚀程度呈现出:耕地林地草地的特征,其中,耕地属强度侵蚀,林地、草地属轻度侵蚀;各土壤类型的侵蚀程度呈现出:紫色土黄壤黄棕壤石灰岩土的特征,其中,紫色土、黄壤属中度侵蚀,黄棕壤、石灰岩土属轻度侵蚀;各坡度类型的侵蚀程度呈现出:在一定程度上,土壤侵蚀强度随坡度增大的特征。(4)选取土地利用、土壤、坡度均一致的HRU,研究三类因子对水土流失的综合影响。结果表明:林地-紫色土-30°、林地-黄棕壤-30°、林地-黄棕壤-15°～30°、耕地-黄棕壤-30°和耕地-紫色土-30°的组合情况下年均土壤侵蚀模数最大,最大达 12653.55 t/(km~2·a),最小也为 8595.37t/(km~2·a)。
【图文】：

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２．１流域概况逡逑大宁河流域巧经１０８°４４｜？１１０°］ｒ，北绅３１°０４＾３１°４巧位于重庆、湖北、陕逡逑西Ｈ省的交界处，Ｈ峡水库汇水区的东北缘（见图２N１），贯通重庆市巫山、逡逑巫溪两县。属山地地貌，为典型的喀斯特地貌区ｔｉＷ。干流河长约１４２．７ｋｍ，流逡逑域面积约为４０４５邋ｋｍ２，是库区下游的第一大支流。该流域的气候特征为夏秋季节逡逑多雨，冬春季节少雨，全年雨量充沛，降雨集中且多暴雨，，空气湿度大，易产生逡逑雾天，风力较小ｔｉｅｓｉ。流域内多年平均气温约为１６．６°Ｃ，多年平均降雨量为逡逑１１２４．５ｍｍ，降雨主要集中在４？１０月，约占全年降水量的８０％。主要止地利用类逡逑型为林地、耕地、草地，其中，林地占６４．８０％，耕地占］７．５５％，草地占１５．５７％，逡逑占比前兰位的林地、耕地及草地占到大宁河流域总面积的９７．９２％。主要王壤类逡逑型为黄踪壤、石灰岩止、黄壤和紫色止（占地面积均超过１０％）

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ＳＷＡＴ模型模拟的基础逡逑本研究的王壤空间数据来源于中国科学院南京王壤研究所，精度为１邋：邋５０万逡逑（见图２．３．１）。构建空间数据库时，本研究选用我国分类标准下的±壤亚类作为逡逑ＳＷＡＴ邋±壤类型标准，Ｗ充分保证主壤参数的精度。在ＳＷＡＴ模型中，需保障所逡逑有空间数据都将拥有统一的地理投影坐标，Ｗ方便后续的河网提取、子流域划分、逡逑下垫面因子综合分析等过程ｔｗｉ。研巧采用ＵＴＭ投影（通用横轴墨卡托投影）逡逑进行地理坐标配准，大宁河流域位于该投影系统的位于４８Ｎ分带，因此选择逡逑ＷＧＳ＿１９８４＿Ｚｏｎｅ＿４８Ｎ作为本研究模型模拟的投影坐标。逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157

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