本文關鍵詞：基于生態(tài)安全的北京蒲洼小流域水土保持措施空間配置研究

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【摘要】：北京山區(qū)資源富集,是保障首都宜居城市的重要生態(tài)屏障,因此在水土流失治理中必須把保護和修復擺在重中之重的突出位置�？茖W的水土保持措施配置是進行水土流失綜合防治的依據(jù)和前提,運用新技術新手段和數(shù)學方法已成為科學合理配置水土保持措施的重要手段。本研究提出了基礎生態(tài)安全的北京山區(qū)小流域水土保持措施配置的方法,依據(jù)生態(tài)安全評價結果,將各種措施的空間定位落實到地塊上,最終繪制出小流域水土保持措施配置規(guī)劃方案,并對配置結果的進行分析和調(diào)整。運用ArcGIS10.2軟件分析蒲洼小流域水土流失現(xiàn)狀,為措施配置體系提供決策依據(jù)。利用ArcGIS軟件的水文分析模塊劃分子流域并提取河網(wǎng),子流域的劃分是小流域坡面徑流資源計算以及水土保持措施配置的重要基礎。通過小流域生態(tài)安全評價等級和自然條件建立小流域分層治理區(qū)劃,同時擬定了水土保持措施配置方案進行空間優(yōu)化的原則,以小流域區(qū)劃和土地適宜性評價結果為約束條件,以不同措施大雨雨強下減流減沙效益為決策條件,獲得措施的最佳分配,從而在數(shù)量、空間、時間上優(yōu)化水土保持措施配置過程,逐步形成小流域治理理論。結果表明：(1)小流域宜農(nóng)地中,中等以上只占流域面積的5.48%,流域內(nèi)基本農(nóng)田地的利用具有一定的限制；高度宜林地占流域總面積的12.53%,中等占流域總面積的33.71%,可以在流域內(nèi)大力營造水土保持林；中等以上宜牧地占到80%以上,應當因地制宜對于不適宜造林的土地應當積極開發(fā)為牧業(yè)用地,同時也要積極采取封禁措施促使天然草場得到良好的自然恢復。(2)對小流域進行生態(tài)安全評價,評價結果安全、較安全、一般、較危險、危險五個等級的面積比例分別為0.05%、22.72%、62.31%、14.83%、0.11%,處于一般安全面積最大,占到一半以上。(3)小流域次降雨大雨雨強下小流域產(chǎn)流產(chǎn)沙量較大,在位于上游、匯水面積較大的子流域中5號、3號、14號徑流累計貢獻率最大,其貢獻率分別為13.06%、9.94%、11.46%,小流域出口處水量為65627.46m3；蒲洼小流域平均侵蝕模數(shù)為502.91t/km2,子流域中土壤侵蝕模數(shù)最高的為11號子流域和1號子流域,分別為738.03t/km2、713.10t/km2,表明大雨雨強對小流域土壤的分離、破壞作用很大。(4)不同生態(tài)安全等級土壤侵蝕模數(shù)具有顯著性差異,特別是生態(tài)安全等級最低的區(qū)域土壤侵蝕量最大。(5)以不同水土保持措施的空間配置為輸入,選取的兩個配置方案中,從減水減沙效益來看方案一較好,從減水效益來看,小流域出口處水量分別為51213.06m3、56344.68m3；從減沙效益來看,除了10、13、15號子流域相差較大外其余相差不大,說明林草的配置比例對水土流失有一定影響。通過水土保持措施的綜合配置,可以很大程度減少小流域水土流失程度,不同措施配置比例對水土流失影響較大,對于某一地塊來說具體哪種措施可以使得整體生態(tài)狀況達到最佳化,需要不斷演算變動方案直到得到最優(yōu)解。
【關鍵詞】：水土流失 小流域 水土保持措施 減水減沙效益
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S157
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 引言12-20
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-18
• 1.2.1 小流域綜合治理13-15
• 1.2.2 土地適宜性評價15-16
• 1.2.3 生態(tài)安全評價16-17
• 1.2.4 土壤侵蝕17-18
• 1.3 研究內(nèi)容和意義18-20
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容18
• 1.3.2 研究意義和創(chuàng)新點18-20
• 2 研究區(qū)概況20-24
• 2.1 自然概況20
• 2.2 經(jīng)濟概況20
• 2.3 研究區(qū)現(xiàn)狀分析20-24
• 2.3.1 土地利用20
• 2.3.2 土壤類型20-21
• 2.3.3 植被蓋度21
• 2.3.4 土壤侵蝕21-24
• 3 計算單元和技術路線24-28
• 3.1 計算單元確定24-26
• 3.2 技術路線26-28
• 4 土地適宜性評價28-34
• 4.1 土地適宜性評價原則28
• 4.2 土地適宜性評價指標28-29
• 4.3 評價指標量化29-30
• 4.4 流域土地適宜性評價30-34
• 5 生態(tài)安全評價34-50
• 5.1 評價指標選取34-36
• 5.2 評價指標標準化36-44
• 5.2.1 多年平均降雨量36-37
• 5.2.2 植被覆蓋度37
• 5.2.3 坡度37
• 5.2.4 坡向37-39
• 5.2.5 溝道比降39
• 5.2.6 溝壑密度39-40
• 5.2.7 土壤類型40-41
• 5.2.8 人類活動強度41-42
• 5.2.9 生態(tài)服務價值42
• 5.2.10 受影響人口42
• 5.2.11 潛在經(jīng)濟損失42-44
• 5.3 評價指標計算及結果44-50
• 5.3.1 指標權重及計算表達式44-45
• 5.3.2 生態(tài)安全評價結果45-50
• 6. 水沙響應計算50-58
• 6.1 小流域侵蝕模型50-56
• 6.1.1 坡面徑流50-51
• 6.1.2 流域匯流51-53
• 6.1.3 坡面侵蝕量53-55
• 6.1.4 流域產(chǎn)沙55-56
• 6.2 生態(tài)安全與水沙響應的關系56-58
• 7 配置過程58-70
• 7.1 水土保持措施配置空間適宜性58-60
• 7.1.1 水土保持措施配置區(qū)劃58-59
• 7.1.2 水土保持措施空間決策59-60
• 7.2 水土保持措施減水減沙效益60-61
• 7.3 措施布設61-69
• 7.3.1 坡面措施布設61-64
• 7.3.2 效益分析64-69
• 7.4 小結69-70
• 8 結論與探討70-72
• 8.1 結論70-71
• 8.2 探討71-72
• 參考文獻72-75
• 個人簡介75-76
• 導師簡介76-77
• 致謝77

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