基于WEPP的砒砂岩坡面复合侵蚀治理生态水文效应评价
发布时间：2021-03-25 17:04
基于2014—2016年二老虎沟小流域坡面径流小区的7场野外降雨下径流泥沙监测数据,在砒砂岩区表土（0—20 cm）条件下,通过累积误差法率定模型土壤参数;同时采用模型有效性系数（ME）和决定系数（R2）对模型有效性进行验证,并利用WEPP模型对不同侵蚀治理措施坡面径流泥沙情况进行了模拟预测,对其减流减沙生态水文效应进行了比较分析。结果表明:（1）当模型有效水力传导系数为4.73 mm/h、临界剪切力为1 Pa和细沟土壤可蚀性为0.01 s/m时,模型模拟效果最佳。（2）WEPP模型模拟无措施（裸地）小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.722 3和0.702 5,ME分别为0.616 0和0.616 7,WEPP模型模拟措施（草地）小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.711 6和0.844 7,ME分别为0.674 1和0.690 3;措施小区的模型效果比无措施小区的模拟效果好。（3）不同降雨类型下,情景a（阳坡低盖度草本）、情景b（阳坡低盖度灌丛）、情景c（阳坡中盖度灌丛）、情景d（阴坡灌木林）、情景e（阴坡高盖度灌丛）、...
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
二老虎沟小流域地理位置概况
2018年7月对二老虎沟坡面措施的实际调查可知,其坡面侵蚀治理措施主要为植物措施,采用ENVI对无人机影像进行解译,再用支持向量机(support vector machine,SVM)方法对二老虎沟小流域植被覆盖度类型进行划分,以20%为间隔划分植被覆盖度等级(图2)。以坡面为单元,采用样方法对二老虎沟小流域砒砂岩坡面进行详细的植物调查,根据各坡面情况,划分砒砂岩坡面措施类型(表1)。表1 二老虎沟小流域坡面不同侵蚀治理措施类型 坡向 措施情景 措施类型 植物 植物覆盖度/% a 低盖度草本 冰草、百里香 25 阳坡 b 低盖度灌丛 披碱草、冰草+蒙古莸 20 c 中盖度灌丛 蒙古莸、沙棘+冰草 40 d 灌木林 沙棘 75 阴坡 e 高盖度灌丛 沙棘、冰草、百里香 60 f 低盖度灌丛 沙棘、冰草、百里香 30
从图3可知,最后率定的有效水力传导系数、临界剪切力和细沟可蚀性分别为4.73 mm、1 Pa、0.01 s/m。由图4可知,率定小区的径流量ME为0.812 0,R2为0.997 5,侵蚀量的ME为0.912 8,R2为0.978 8;验证小区径流量的ME为0.714 4,R2为0.973 8,土壤侵蚀量的ME为0.861 8,R2为0.981 5。验证结果说明无措施径流小区对模型土壤参数进行率定的结果是合理并可用的。图4 土壤参数率定结果验
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同水土保持措施下径流小区降雨与产流产沙关系研究[J]. 秦隆宇. 黑龙江水利科技. 2018(11)
[2]砒砂岩区沙棘根系的生境适应性[J]. 王浩,黄晨璐,杨方社,李怀恩. 应用生态学报. 2019(01)
[3]WEPP与RUSLE在南方红壤丘陵区土壤侵蚀模拟中的应用对比研究[J]. 谢炎敏. 人民珠江. 2018(10)
[4]砒砂岩侵蚀机理研究与展望[J]. 姚文艺,李长明,张攀,王愿昌. 人民黄河. 2018(06)
[5]WEPP模型在紫色土区域适用性研究[J]. 朱韵峤. 安徽农业科学. 2017(23)
[6]砒砂岩侵蚀区水土流失治理新模式探讨[J]. 张腾飞. 亚热带水土保持. 2016(02)
[7]WEPP模型在北京山区的适用性评价[J]. 歌丽巴,王玉杰,王云琦,王彬,张会兰,潘欣. 北京林业大学学报. 2015(12)
[8]砒砂岩地区水土流失研究进展与治理途径[J]. 肖培青,姚文艺,刘慧. 人民黄河. 2014(10)
[9]砒砂岩分布及岩性特征[J]. 王立久,李长明,董晶亮. 人民黄河. 2013(12)
[10]砖红壤区WEPP模型土壤参数的率定[J]. 余长洪,李就好,陈凯,欧国耀,劳同浩. 广东农业科学. 2013(04)
硕士论文
[1]冲蚀条件下砒砂岩坡面水力侵蚀特性试验研究[D]. 常平.内蒙古农业大学 2018
[2]砒砂岩风化物陡边坡水土流失规律研究[D]. 王伦江.西北农林科技大学 2015
本文编号：3100004
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
二老虎沟小流域地理位置概况
2018年7月对二老虎沟坡面措施的实际调查可知,其坡面侵蚀治理措施主要为植物措施,采用ENVI对无人机影像进行解译,再用支持向量机(support vector machine,SVM)方法对二老虎沟小流域植被覆盖度类型进行划分,以20%为间隔划分植被覆盖度等级(图2)。以坡面为单元,采用样方法对二老虎沟小流域砒砂岩坡面进行详细的植物调查,根据各坡面情况,划分砒砂岩坡面措施类型(表1)。表1 二老虎沟小流域坡面不同侵蚀治理措施类型 坡向 措施情景 措施类型 植物 植物覆盖度/% a 低盖度草本 冰草、百里香 25 阳坡 b 低盖度灌丛 披碱草、冰草+蒙古莸 20 c 中盖度灌丛 蒙古莸、沙棘+冰草 40 d 灌木林 沙棘 75 阴坡 e 高盖度灌丛 沙棘、冰草、百里香 60 f 低盖度灌丛 沙棘、冰草、百里香 30
从图3可知,最后率定的有效水力传导系数、临界剪切力和细沟可蚀性分别为4.73 mm、1 Pa、0.01 s/m。由图4可知,率定小区的径流量ME为0.812 0,R2为0.997 5,侵蚀量的ME为0.912 8,R2为0.978 8;验证小区径流量的ME为0.714 4,R2为0.973 8,土壤侵蚀量的ME为0.861 8,R2为0.981 5。验证结果说明无措施径流小区对模型土壤参数进行率定的结果是合理并可用的。图4 土壤参数率定结果验
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同水土保持措施下径流小区降雨与产流产沙关系研究[J]. 秦隆宇. 黑龙江水利科技. 2018(11)
[2]砒砂岩区沙棘根系的生境适应性[J]. 王浩,黄晨璐,杨方社,李怀恩. 应用生态学报. 2019(01)
[3]WEPP与RUSLE在南方红壤丘陵区土壤侵蚀模拟中的应用对比研究[J]. 谢炎敏. 人民珠江. 2018(10)
[4]砒砂岩侵蚀机理研究与展望[J]. 姚文艺,李长明,张攀,王愿昌. 人民黄河. 2018(06)
[5]WEPP模型在紫色土区域适用性研究[J]. 朱韵峤. 安徽农业科学. 2017(23)
[6]砒砂岩侵蚀区水土流失治理新模式探讨[J]. 张腾飞. 亚热带水土保持. 2016(02)
[7]WEPP模型在北京山区的适用性评价[J]. 歌丽巴,王玉杰,王云琦,王彬,张会兰,潘欣. 北京林业大学学报. 2015(12)
[8]砒砂岩地区水土流失研究进展与治理途径[J]. 肖培青,姚文艺,刘慧. 人民黄河. 2014(10)
[9]砒砂岩分布及岩性特征[J]. 王立久,李长明,董晶亮. 人民黄河. 2013(12)
[10]砖红壤区WEPP模型土壤参数的率定[J]. 余长洪,李就好,陈凯,欧国耀,劳同浩. 广东农业科学. 2013(04)
硕士论文
[1]冲蚀条件下砒砂岩坡面水力侵蚀特性试验研究[D]. 常平.内蒙古农业大学 2018
[2]砒砂岩风化物陡边坡水土流失规律研究[D]. 王伦江.西北农林科技大学 2015
本文编号：3100004
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