本文關(guān)鍵詞：流域系統(tǒng)徑流侵蝕鏈內(nèi)泥沙輸移的空間尺度效應(yīng)

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【摘要】：尺度問(wèn)題在地貌過(guò)程及水文模擬研究中具有重要意義,以黃土高原丘陵溝壑區(qū)岔巴溝小流域?yàn)槔?基于毛溝-支溝-干溝尺度序列典型水文站的實(shí)測(cè)徑流泥沙數(shù)據(jù),分析流域系統(tǒng)基于事件的徑流侵蝕鏈內(nèi)泥沙輸移的空間尺度效應(yīng)。結(jié)果表明:1)基于侵蝕鏈毛溝-支溝-干溝不同空間尺度的平均輸沙模數(shù)、平均含沙量、最大含沙量分別依次為3 912、3 285、3 522 t/km2,497、524、679 kg/m3,639、634、800 kg/m3,且在流域系統(tǒng)中均保持空間上的不變性;2)與單一力學(xué)指標(biāo)相比,引入洪峰流量項(xiàng)的水流功率、單位面積徑流能量及水流能量等復(fù)合能量指標(biāo)能更好地描述侵蝕鏈不同尺度內(nèi)及尺度間水沙關(guān)系;3)侵蝕鏈的輸沙量主要取決于徑流量,而洪峰流量能更好地解釋侵蝕鏈內(nèi)不同尺度徑流輸沙的差異,在侵蝕輸沙的預(yù)測(cè)變量中引入表征徑流變率的指標(biāo)會(huì)提高中小型產(chǎn)沙事件泥沙預(yù)報(bào)的可靠性;單位洪峰流量(增加1 m3/s)引起的輸沙增量是單位徑流量(增加1 m3)增沙作用的875倍以上,欲消除侵蝕鏈內(nèi)上下游徑流輸沙的空間尺度效應(yīng),則需將對(duì)應(yīng)的洪峰流量比調(diào)控至5‰以下,或?qū)?duì)應(yīng)的徑流能量比調(diào)控至600以下;4)侵蝕鏈內(nèi)上游含沙水流對(duì)下游的泥沙輸移影響有限,隨流域面積增大,含沙水流的空間尺度效應(yīng)降低,輸沙模數(shù)300 t/km2的大型侵蝕產(chǎn)沙事件尤為明顯。分析結(jié)果突出了流域系統(tǒng)徑流侵蝕的過(guò)程特性和洪水調(diào)控可能引起的巨大減沙潛力。因此,針對(duì)高含沙水流,侵蝕鏈內(nèi)泥沙調(diào)控及其水土保持措施的效益評(píng)估和功能評(píng)價(jià)亦應(yīng)基于過(guò)程。研究結(jié)果可為全面揭示徑流調(diào)控系統(tǒng)的水土保持意義、推動(dòng)水土保持措施效益的精細(xì)化評(píng)估提供理論依據(jù)和科學(xué)支撐。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);西安理工大學(xué)西北水資源與環(huán)境生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41330858)
【分類(lèi)號(hào)】：S157.1
【正文快照】： 張樂(lè)濤,李占斌,王賀,肖俊波.流域系統(tǒng)徑流侵蝕鏈內(nèi)泥沙輸移的空間尺度效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(13):87-94.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.13.013 http://www.tcsae.orgZhang Letao,Li Zhanbin,Wang He,Xiao Junbo.Spatial scale effects on sediment delivery with

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