基于淤地壩沉積解譯水蝕風(fēng)蝕交錯帶小流域侵蝕特征演變
本文選題:黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶 + 淤地壩; 參考:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:黃土高原是我國也是世界范圍內(nèi)土壤侵蝕十分嚴重的地區(qū),小流域作為一個獨立的侵蝕產(chǎn)沙單元在研究土壤侵蝕過程中發(fā)揮著重要作用。本研究以水蝕風(fēng)蝕交錯帶的代表性區(qū)域——神木縣六道溝小流域老爺滿支溝為對象,采用復(fù)合指紋示蹤技術(shù)開展小流域侵蝕特征演變研究。通過在淤地壩內(nèi)開挖土壤剖面,采集淤地壩運行以來沉積在壩地內(nèi)的沉積泥沙樣品,結(jié)合研究區(qū)的降雨資料、流域重大事件記錄等,建立淤地壩沉積旋回的時間序列;按照土壤類型、土地利用類型、地貌部位等采集壩控小流域內(nèi)的土壤樣品,運用復(fù)合指紋示蹤技術(shù)判別壩地內(nèi)沉積泥沙的來源;結(jié)合沉積旋回的時間序列,探討淤地壩運行期間小流域的土壤侵蝕規(guī)律演變,研究的主要結(jié)論有:(1)自1978年建壩以來,共攔蓄泥沙74654m~3,約1.19×105t,小流域的平均土壤侵蝕強度約為7319.19t/km~2·a,屬于強度侵蝕。在個別年份土壤侵蝕模數(shù)高達48371.25 t/km~2·a(1988),27250.38 t/km~2·a(1995),說明在小流域所處的水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)土壤侵蝕十分嚴重。根據(jù)淤地壩的泥沙沉積特征及土壤侵蝕強度變化,小流域內(nèi)的土壤侵蝕可分為3個階段:第一階段1978—1987年,小流域年平均土壤侵蝕模數(shù)為12144.93t/km~2·a,屬于強度土壤侵蝕;第二階段1988—1997年,水土流失加劇階段,小流域年平均土壤侵蝕模數(shù)為14930.52t/km~2·a,屬于極強度土壤侵蝕。第三階段2001—2013年,水土流失穩(wěn)定階段,小流域年平均土壤侵蝕模數(shù)為7907.14t/km~2·a,屬于強度土壤侵蝕。本研究區(qū)的土壤侵蝕主要以重力侵蝕為主,水力侵蝕的的主要作用就是搬運溝道兩側(cè)因重力侵蝕坍塌下來的物質(zhì)。本研究區(qū)的重力侵蝕一方面與特殊的地形地貌有關(guān)系,另一方面與本地區(qū)劇烈的人為擾動有很大關(guān)系,本地區(qū)煤礦眾多,到處都是煤礦的采空區(qū),采空區(qū)上面的土體沉陷,也是本地區(qū)土壤重力侵蝕比較嚴重的重要原因。(2)根據(jù)土壤類型、土地利用類型和地貌部位,把壩地沉積泥沙劃分為五個潛在源地:紅泥溝壁、黃土溝壁、片沙覆蓋地、退耕地、溝坡。通過對沉積旋回泥沙樣品和各泥沙源地土壤樣品性質(zhì)的分析,篩選出最佳復(fù)合指紋因子組合:Cr,Mg,Ba,Na,Y,TN(土壤全氮)。該最佳指紋因子組合對泥沙來源的判別正確率為91.7%,各泥沙源地對壩地沉積泥沙的貢獻為紅泥溝壁(79.7%)片沙覆蓋區(qū)(12.9%)黃土溝壁(5.4%)退耕地(2.1%)溝坡(0%)。(3)對淤地壩不同位置沉積旋回沉積泥沙的厚度變化及顆粒組成研究表明,從壩前到壩尾,沉積旋回總厚度及沙層、粘層的厚度均呈增大趨勢;沉積泥沙的粒度逐漸變粗;各個沉積旋回的粗化度逐漸增大,且沙層的粗化度變化大于粘層的變化。壩地沉積泥沙的主要組分為細砂,在沉積旋回中的平均含量為59.77%、粉砂為沉積泥沙的重要組分(23.41%),粘粒(11.21%)和粗砂(5.62%)含量較少。個別沉積旋回中顆粒粒度和分組含量發(fā)生突變,對小流域的強烈侵蝕事件有很好的標(biāo)記作用,對大暴雨和洪水有一定的時標(biāo)指示作用,結(jié)合降水、產(chǎn)沙、地形等資料,為沉積旋回的斷代分析提供了依據(jù)。
[Abstract]:According to the characteristics of soil erosion and the change of soil erosion intensity , the average soil erosion modulus of the small watershed is about 7319.19t / km ~ 2.a , which belongs to the intensity soil erosion . ( 2 ) According to the soil types , land use types and geomorphological parts , the sediment was divided into five potential sources : the red mud ditch wall , the loess ditch wall , the sand covering area , the uncultivated land and the ditch slope . The optimum combination of fingerprint factors is as follows : Cr , Mg , Ba , Na , Y , TN ( soil total nitrogen ) .
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S157
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本文編號:1966601
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