黃土丘陵溝壑區(qū)面臨嚴(yán)重的土壤侵蝕問題,是黃土高原主要產(chǎn)沙區(qū)域,針對(duì)該區(qū)域的土壤侵蝕產(chǎn)沙模擬一直是黃河泥沙研究的熱點(diǎn)。盡管如此,已有侵蝕產(chǎn)沙模型對(duì)坡面、溝壑侵蝕環(huán)節(jié)刻畫并不完善,溝壑侵蝕過程的忽視限制了模型在溝壑區(qū)侵蝕產(chǎn)沙模擬的精度。為此,本文考慮了溝壑侵蝕的特殊性,從分布式水循環(huán)模型（the Water and Energy Transfer Processes in Large River Basins,簡稱WEP-L）的"坡面-河道"二級(jí)產(chǎn)匯流結(jié)構(gòu)中單獨(dú)分離出溝壑環(huán)節(jié),提出了"坡面-溝壑-河道"的三級(jí)匯流和產(chǎn)輸沙結(jié)構(gòu),從而構(gòu)建了基于WEP-L的分布式侵蝕產(chǎn)沙物理模型（WEP-SED）。將WEP-SED應(yīng)用于無定河流域白家川水文站控制區(qū),模型得到的白家川1956—2010年月均輸沙率過程與實(shí)測(cè)過程接近。結(jié)果表明,WEP-SED可有效應(yīng)用于黃土丘陵溝壑區(qū)的侵蝕產(chǎn)沙模擬研究。此外,模擬的白家川溝壑環(huán)節(jié)多年平均侵蝕量約占該區(qū)域總侵蝕量的49%,且94%的溝壑侵蝕集中于7—9月。模擬結(jié)果充分說明該區(qū)域溝壑侵蝕的嚴(yán)重性,細(xì)化溝壑侵蝕過程對(duì)于提高該區(qū)域侵蝕產(chǎn)沙模擬精度具有重要意義。 

【文章來源】：水利學(xué)報(bào). 2020,51(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

0 白家川1956—2010年模擬與實(shí)測(cè)多年平均

式中：E3為裸地下墊面坡面溝間實(shí)際侵蝕強(qiáng)度，kg/（m2·s);LSlo為等高帶長度，m;a3、b3和c3為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。圖2 WEP-SED模型子流域單元內(nèi)三級(jí)匯流與產(chǎn)輸沙結(jié)構(gòu)

圖1 WEP-L模型產(chǎn)匯流結(jié)構(gòu)受土壤質(zhì)地和水流水力條件空間分布不均的影響，原本平整的坡面會(huì)被沖刷出一條條溝道，根據(jù)溝道發(fā)育程度一般劃分為細(xì)溝、淺溝和切溝，水沙主要沿著這些溝道向下流動(dòng)，本研究將它們統(tǒng)一作為坡面溝道進(jìn)行模擬。坡面溝道土壤侵蝕量可由溝道水流挾沙力扣除當(dāng)前等高帶溝間來沙量進(jìn)行估算：

【參考文獻(xiàn)】：
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