發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 02:15

　　 本文以甘肅省平?jīng)鍪屑埛粶闲×饔驗(yàn)檠芯繉?duì)象,通過(guò)分析流域歷年降雨、徑流、泥沙資料,結(jié)合坡面人工模擬降雨試驗(yàn),分別從坡面、小流域尺度上對(duì)流域暴雨侵蝕進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)氣象部門(mén)暴雨標(biāo)準(zhǔn),篩選出1959~1997年間發(fā)生的歷次暴雨,闡述小流域暴雨時(shí)空分布及產(chǎn)水產(chǎn)沙特征,建立了次暴雨的水沙數(shù)學(xué)模型;其次,通過(guò)實(shí)測(cè)不同坡面土壤體積含水率的變化,分析土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,為研究坡面水循環(huán)過(guò)程提供了依據(jù);同時(shí),開(kāi)展了不同下墊面徑流試驗(yàn)場(chǎng)人工模擬降雨試驗(yàn),分析了降雨侵蝕規(guī)律,并建立了坡面降雨侵蝕模型。本文主要研究結(jié)論如下:(1)1959~1997年間,共發(fā)生暴雨97次,多以歷時(shí)小于12h為主,占總次數(shù)的47.4%;年內(nèi)暴雨主要分布在汛期,其中7月份出現(xiàn)39次,占總次數(shù)的40%;暴雨空間分布特征表明,暴雨中心在全流域均有出現(xiàn),平均離差系數(shù)Cv為0.23,不均勻系數(shù)η為0.79,極端比值系數(shù)α為2.46,歷時(shí)較長(zhǎng)的暴雨在空間上的不均勻性一般小于短歷時(shí)暴雨。(2)采用累積距平、Mann-Kendall秩次相關(guān)等方法分析暴雨徑流變化趨勢(shì),結(jié)果表明:由于氣候和下墊面因素的變化,1966~1985年間暴雨形成的徑流量呈較大波動(dòng),1985年后徑流量變幅明顯減小;暴雨形成的侵蝕量占年侵蝕量的16.5%~89.8%,平均值62.7%,土壤侵蝕主要來(lái)源于流域中、下游區(qū)域。(3)構(gòu)建了基于前期影響雨量、徑流深、平均降雨強(qiáng)度因子的小流域暴雨侵蝕方程,R2為0.818,模擬結(jié)果表明:該方程在小流域暴雨侵蝕預(yù)報(bào)中具有較好的適用性。(4)土壤深度30cm以內(nèi),土壤水分動(dòng)態(tài)強(qiáng)烈受氣溫和降水的影響;土壤深度30~40cm坡面土壤水分動(dòng)態(tài)主要受降雨、氣溫等因素的影響;土壤深度40~180cm土壤水分動(dòng)態(tài)主要受土壤特性和植被根系分布等的影響。表層土壤水分消耗量與水面蒸發(fā)量相關(guān)性較好。(5)降雨歷時(shí)相同情況下,產(chǎn)流閾值與植被覆蓋度呈正相關(guān)關(guān)系,與坡度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;徑流深、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與坡度呈正相關(guān)關(guān)系。在試驗(yàn)降雨強(qiáng)度范圍內(nèi),植被的減水率、減沙率最高分別為29%、87%。(6)降雨強(qiáng)度為60mm/h時(shí),裸露坡面產(chǎn)流初期產(chǎn)沙量增加較快,在5~10min達(dá)到峰值,20min以后產(chǎn)沙量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);草坡對(duì)于產(chǎn)沙過(guò)程調(diào)控作用明顯,產(chǎn)沙量呈現(xiàn)穩(wěn)定的變化規(guī)律,隨降雨的進(jìn)行,含沙率有微小增大。(7)構(gòu)建了基于降雨因子、坡度坡長(zhǎng)、植被覆蓋度等因子的小流域坡面次降雨產(chǎn)沙經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?R2為0.91,模擬效果較好。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類(lèi)】：S157
【文章目錄】：
中文摘要
Absract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 坡面尺度水土流失
        1.2.2 小流域尺度水土流失
        1.2.3 暴雨下的水土流失
    1.3 研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 坡面尺度人工模擬降雨試驗(yàn)
        1.3.2 小流域暴雨侵蝕
        1.3.3 坡面土壤水分動(dòng)態(tài)
    1.4 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)概況
    2.1 地理位置
    2.2 地形地貌
    2.3 土壤與植被
        2.3.1 土壤類(lèi)別及特征
        2.3.2 植被覆蓋
    2.4 河流水系
    2.5 水土流失治理概況
第三章 坡面人工降雨試驗(yàn)研究
    3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地
        3.1.2 人工模擬降雨裝置
        3.1.3 試驗(yàn)過(guò)程
        3.1.4 數(shù)據(jù)收集
    3.2 坡面產(chǎn)流閾值研究
        3.2.1 降雨強(qiáng)度與產(chǎn)流閾值之間的關(guān)系
        3.2.2 坡度對(duì)產(chǎn)流閾值的影響
        3.2.3 植被覆蓋對(duì)產(chǎn)流閾值的影響
    3.3 坡面地表徑流研究
        3.3.1 降雨強(qiáng)度與徑流深的關(guān)系
        3.3.2 坡度對(duì)于徑流的影響
        3.3.3 植被覆蓋對(duì)坡面產(chǎn)流的影響
    3.4 坡面產(chǎn)沙研究
        3.4.1 降雨強(qiáng)度對(duì)坡面產(chǎn)沙的影響
        3.4.2 坡度對(duì)坡面產(chǎn)沙的影響
        3.4.3 植被覆蓋對(duì)坡面產(chǎn)沙的影響
    3.5 坡面產(chǎn)沙過(guò)程研究
    3.6 次降雨坡面產(chǎn)沙模型研究
        3.6.1 RUSLE模型在坡面的應(yīng)用
        3.6.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诩埛粶狭饔虻膽?yīng)用
第四章 小流域暴雨侵蝕研究
    4.1 資料來(lái)源
    4.2 暴雨特征
        4.2.1 暴雨識(shí)別
        4.2.2 暴雨年際（內(nèi)）分布特征
        4.2.3 暴雨空間分布特征
        4.2.4 降雨量等值線
    4.3 徑流特征
        4.3.1 累計(jì)距平法
        4.3.2 歸一化分析
        4.3.3 Mann-Kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法
        4.3.4 次暴雨徑流特征
    4.4 泥沙特征
        4.4.1 暴雨產(chǎn)沙年際變化
        4.4.2 徑流對(duì)產(chǎn)沙量的影響
        4.4.3 泥沙主要來(lái)源
        4.4.4 典型暴雨水沙過(guò)程
    4.5 次暴雨產(chǎn)水產(chǎn)沙模擬
        4.5.1 相關(guān)性分析方法
        4.5.2 參數(shù)相關(guān)性分析
        4.5.3 暴雨徑流模擬
        4.5.4 暴雨侵蝕模擬
第五章 坡面土壤含水率特征研究
    5.1 坡面土壤水分時(shí)空變化規(guī)律
        5.1.1 土壤水分日變化
        5.1.2 土壤水分垂向變化
        5.1.3 不同坡度、坡位含水率變化
    5.2 表層土壤水消耗
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 存在的問(wèn)題及未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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4 王志杰;王巧利;焦菊英;李銳;;陜北佳縣“7·27”特大暴雨中心區(qū)侵蝕災(zāi)害調(diào)查[J];水土保持通報(bào);2012年05期

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