貴州喀斯特山區(qū)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙機理及影響因子研究
本文關(guān)鍵詞: 坡面土壤侵蝕 產(chǎn)流 產(chǎn)沙 影響因子 貴州 出處:《南京大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:貴州喀斯特山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱,地貌類型多樣,坡耕地比重大且土層淺薄,人地矛盾突出。自然因素與人為因素共同作用導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失及石漠化現(xiàn)象,土地退化威脅當(dāng)?shù)氐募Z食安全與生態(tài)安全。坡面是土壤侵蝕發(fā)生的基本地表單元,是喀斯特山區(qū)侵蝕泥沙的主要源地,定量評價喀斯特山區(qū)坡面土壤侵蝕是防治該地區(qū)水土流失、保證糧食安全的關(guān)鍵。本文針對貴州喀斯特山區(qū)坡面土壤侵蝕機理及水土流失預(yù)報研究相對薄弱的現(xiàn)狀,利用黔南龍里、遵義滸洋水及畢節(jié)石橋3個小流域2012-2014年的野外徑流小區(qū)徑流泥沙觀測數(shù)據(jù)和降雨資料,基于水文學(xué)、水力學(xué)、土壤侵蝕科學(xué)、水土保持學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科理論,運用數(shù)理統(tǒng)計、回歸分析和地理綜合分析等方法,探討貴州喀斯特山區(qū)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律,并計算了貴州喀斯特山區(qū)土壤侵蝕影響因子值,構(gòu)建了降雨因子值和地形因子值估算公式。主要研究結(jié)論如下:(1)大雨和暴雨條件下,坡面產(chǎn)流量分別占年產(chǎn)流量的16.6%和59.8%,產(chǎn)沙量分別占年產(chǎn)沙量的10.1%和65.6%;高雨強型降雨的雨量占年降雨量的28.8%,但坡面產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量分別占年產(chǎn)流量和年產(chǎn)沙量的44.1%和61%。(2)坡度從5°增加到15°時,坡面產(chǎn)流與產(chǎn)沙量隨坡度增加顯著增加;坡度從15°增加到20°時,坡面產(chǎn)流與產(chǎn)沙量大幅度下降,坡度從20°增加到25°時,坡面產(chǎn)流與產(chǎn)沙量又小幅度增加。(3)坡面產(chǎn)流隨坡長的增加呈現(xiàn)先減小后增大再減小的波動變化趨勢,多年平均產(chǎn)沙量呈現(xiàn)隨坡長的增加逐漸增大的趨勢。(4)不同植被減流減沙作用表現(xiàn)為:經(jīng)果林的減流作用草地,耕地與水保林的減流作用差異不明顯;經(jīng)果林的減沙作用草地,水保林的減沙作用耕地。(5)降雨侵蝕力因子R的估算公式為:R=0.13P1.943,地形因子LS值估算公式為:LS =(0.348E1.04λ)(7.301+sin1.426θ),主要土壤可蝕性因子 K 值的范圍:0.0072-0.0151,植被覆蓋與管理因子C值范圍:0.00047-0.00851和水土保持措施因子P值范圍:0.00047-0.0872。
[Abstract]:Guizhou karst mountain ecosystem is fragile, the geomorphology type is diverse, the proportion of sloping farmland is large and the soil layer is shallow. The contradiction between man and land is prominent. The joint action of natural factors and human factors leads to serious soil erosion and rocky desertification in the region. Land degradation threatens local food security and ecological security. Slope is the basic surface unit of soil erosion and the main source of erosion and sediment in karst mountain area. Quantitative evaluation of soil erosion on slope in karst mountain area is to control soil erosion in this area. In view of the relatively weak research on soil erosion mechanism and soil erosion prediction in karst mountainous area of Guizhou Province, this paper uses Longli, southern Guizhou Province, to ensure food security. Runoff and sediment data and rainfall data from 2012 to 2014 in three small watersheds of Huyang River and Bijie Shiqiao in Zunyi are based on hydrology, hydraulics and soil erosion science. By means of mathematical statistics, regression analysis and geographical comprehensive analysis, the laws of runoff and sediment yield on slope in karst mountainous area of Guizhou Province were discussed. The influence factors of soil erosion in karst mountainous areas of Guizhou were calculated, and the estimation formulas of rainfall factors and topographic factors were established. The main conclusions are as follows: 1) under heavy rain and rainstorm. The runoff of sloping land accounts for 16.6% and 59.8% of the annual yield, and the sediment yield accounts for 10.1% and 65.6% of the annual sediment yield, respectively. The rainfall of high rainfall intensity type accounts for 28.8% of the annual rainfall, but the slope increases from 5 擄to 15 擄when the runoff and sediment yield on the slope account for 44.1% and 61% of the annual runoff and sediment yield, respectively. The runoff and sediment yield on the slope increased significantly with the increase of slope. When the slope is increased from 15 擄to 20 擄, the runoff and sediment yield on the slope decreases significantly, and the slope increases from 20 擄to 25 擄. The runoff and sediment yield on the slope increased by a small margin with the increase of slope length. The annual average sediment yield showed a trend of increasing gradually with the increase of slope length. (4) the effect of reducing flow and sediment of different vegetation was as follows: through the reducing effect of fruiting forest on grassland, there was no significant difference between cultivated land and water conservation forest in reducing flow and sediment; The estimation formula of rainfall erosivity factor R is: 1 / R 0.13P 1.943. The estimation formula of the LS value of the topographic factor is 0.348E1.04 位 and 7.301 sin1.426 胃. The range of K value of main soil erodibility factor is: 0.0072-0.0151. The range of C value of vegetation cover and management factor is: 0.00047-0.00851 and the range of soil and water conservation measure factor P is: 0.00047-0.0872.
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S157
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,本文編號:1485869
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