中国坡面水蚀预报模型研究-黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点.PDF

泥 沙 研 究 　2005 年 8 月 Journal of Sediment Research 第 4 期 中国坡面水蚀预报模型研究 江忠善 , 郑粉莉 , 武　敏 ( 中国科学院水利部水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西 杨凌　712100 ; 西北农林科技大学 ,陕西 杨凌　712100) 摘要 :基于我国坡面水蚀预报模型研究成果 ,考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的重要影响 ,建立了我国坡面水蚀 预报模型 ,给出了模型参数降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采用数值。指出今后应加强 土壤可蚀性因子、覆盖 —管理因子和水土保持措施因子的研究与集成。利用自然坡面径流小区实测资料对模 型进行验证 ,表明模型具有较高的预报精度 ,在有浅沟和无浅沟的坡面上 ,预报精度达 88 %以上。 关键词 :水蚀 ; 预报模型 ; 模型参数计算 ; 坡面 ( ) 中图分类号:S157 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :0468155X 2005 ( ) 自20 世纪 60 年代通用土壤流失方程 USLE —Universal Soil Loss Equation 研发以来 ,坡面土壤侵蚀 定量研究进入新的里程 ,世界各国借鉴 USLE 的成功经验相继开展了土壤侵蚀预报模型研究。我国坡 面侵蚀定量评价和预报模型研究始于 20 世纪 50 年代。20 世纪 80 年代以来 ,在USLE 的推动下 ,我国土 壤流失预报模型研究进入了新的发展阶段。许多研究者以 USLE 为蓝本 ,根据各自研究地区的实际情 况进行修正 ,建立了地区性的坡面土壤流失预报方程[1～6 ] 。但至今尚未建立一个较为完善的适用于全 国范围的坡面预报模型 ,致使土壤侵蚀调查缺乏有力的科学支撑。本文基于作者多年研究成果及对我 国坡面水蚀预报模型研究成果的综合分析 ,提出了适用于中国侵蚀环境的坡面水蚀预报模型 ,并确定了 预报模型中各因子的计算方法或研究途径 , 以期为最终建立适用于全国性的坡面土壤流失预报模型提 供基础。 1 　坡面土壤流失预报模型的基本形式 根据国内外建立坡面土壤侵蚀预报模型的成功经验 ,考虑浅沟侵蚀对坡面土壤侵蚀有重要贡献的 特点 ,构建的坡面土壤流失预报模型为 A = R KL S GCP ( 1) ( ( 2 ) ) ( ( 2 ) ) 式中 　A 为年平均土壤流失量 thm ·a ; R 为降雨侵蚀力因子 MJ ·mm hm ·hr ·a ; K 为土壤可蚀 ( 2 ( 2 ) ) 性因子 t ·hm ·hrhm ·MJ ·mm ;LS 为无量纲的坡长坡度因子 ; G 为无量纲的浅沟侵蚀影响因子 ; C 为 无量纲的覆盖与管理因子 ; P 为无量纲的水土保持措施因子。 2 　模型参数计算 21 　我国标准径流小区的拟定 所谓标准小区 ,是指对小区实测资料进行坡长坡度因子和土壤可蚀性因子对比分析时所规定的基 准平台。美国 USLE 的基本公式是在缓坡试验资料基础上建立起来的 ,标准小区规定为坡度 9 % ,坡长 收稿日期 ( )