黄土高原小流域分布式水蚀预报模型
黄土高原水-土-植被系统土壤侵蚀模型研究
第３５卷第９期 ２０１３年９月 人民黄河 ＹＥＬＬＯＷ ＲＩＶＥＲ Ｖｏ１．３５．Ｎ０．９ ｓ￣０．，２０１３
【水土保持・生态】
黄土高原水一土一植被系统土壤侵蚀模型研究
汪明霞 。，程 林 ，王卫东
（１．水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室，河南郑州４５０００３：
２．黄河水利职业技术学院水资源工程系，河南开封４７５００１；３．区域水土资源高效利用研究中心，河南开封４７５００１）
摘要：根据１９５４－－１９８６年黄土高塬南小河沟人工草地和自然草地径流场小区观测资料，分析了水一土一植被耦合情
况下降雨与土壤侵蚀量的关系，结果表明土壤侵蚀是草地坡度、植被盖度、降雨强度等综合因子共同作用的结果。据此提
出了在综合因子影响下的西峰地区草业用地侵蚀量预测经验模型。研究发现，４０％～６０％植被覆盖度是植被对土壤侵
蚀起明显干预作用的分界区间，因此西峰地区人工草地植被覆盖度不宜小于６０％。
关键词：土壤侵蚀；植被覆盖度；典型小区；黄土高原
中图分类号：Ｓ１５７．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００Ｏ．１３７９．２０１３．０９．０２９
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒ・Ｓｏｉｌ－Ｐｌａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ
Ｔｙｐｉｃａｌ Ａｒｅａ
ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｘｉａ’’ ，ＣＨＥＮＧ Ｌｉｎ ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ．ｄｏｎｇ’’
（１．Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｍｌｌｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５００１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｓｏｉｌ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５００１，Ｃｈｉｎａ）
黄土高原地区小流域长系列水沙运动模拟
黄土高原地区小流域长系列水沙运动模拟
刘卓颖;倪广恒;雷志栋;王玲
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2006(028)004
【摘 要】应用改进后的小尺度分布式水文模型(THIHMs-SW),对相对天然状态下的岔巴沟流域进行了连续8年的水沙运动模拟计算,取得了较好的模拟结果,模型强大的空间分析功能可以为黄土高原地区开展的小流域综合治理提供科学指导和帮助.同时,模型中预留了水土保持措施影响下的水沙调蓄计算模块,以便在今后进一步研究工作中分析人类活动(尤其是淤地坝建设)对水沙运动规律及特性的影响.
【总页数】2页(P61-62)
【作 者】刘卓颖;倪广恒;雷志栋;王玲
【作者单位】清华大学,水利水电工程系,北京,100084;清华大学,水利水电工程系,北京,100084;清华大学,水利水电工程系,北京,100084;黄河水利委员会,水文局,河南,郑州,450004
【正文语种】中 文
【中图分类】TV143
【相关文献】
1.黄土丘陵沟壑区小流域水沙侵蚀过程的情景模拟分析 [J], 杨涛;陈界仁;周毅;姚文艺;陈喜;史学建;徐毅;黄国如
2.水沙耦合模型在辽宁小流域水土流失模拟的适用性分析 [J], 丰亚丽 3.波流边界层水沙运动数值模拟——I:水动力模拟 [J], 左利钦;陆永军;朱昊
4.波流边界层水沙运动数值模拟——Ⅱ.泥沙运动模拟 [J], 左利钦;陆永军;朱昊
5.小流域水沙调控正态整体模型模拟实验 [J], 蒋定生;周清;范兴科;赵合理
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土壤侵蚀模型研究综述.
土壤侵蚀模型研究综述
周正朝 上官周平
(中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ,712100, 陕西杨凌
摘 要 近年来 , 人们对土壤水蚀形成过程及其模拟进行了广泛研究 , 并针对不同研究对象与目的 , 建立了土壤水 蚀的经验预报模型 、 物理过程模型和分布式模型 。 在对国内外一些主要的土壤水蚀模型进行评述的基础上 , 讨论 土壤侵蚀模型研究与 GIS 技术和 BP 神经网络理论结合的发展趋势 , 同时结合土壤水蚀模型的开发和应用情况 , 提 出了土壤侵蚀预报模型研究亟待解决的一些问题和我国土壤侵蚀预报模型研究的设想 。 关键词 土壤侵蚀 ; 模型 ; 预报 ; 参数
收稿日期 :200309 修回日期 :1016
项目名称 :国家 973项目 (2002C B111502 ; 教育部博士点专项科研基金
(20030712001
作者简介 :周正朝 (1980—
, 男 , 研究生 。 主要从事植物生态与水土保持方向研究 。 E 2mail :eco @ms.
iswc. ac. cn 3刘宝元等 . 中国土壤侵蚀预报模型研究 . 第 12届国际水土保持大会 ,
北京 ,2002
土壤侵蚀预报模型的研发 , 是土壤和地理学科
的前沿领域 , 也是引导和集成土壤侵蚀试验研究 、 促 进土壤侵蚀和水土保持科研定量化的重要手段 。 近 30年来 , 各国都投入了大量的人力和物力 , 研发土 壤侵蚀预报模型 , 并取得了长足的进展 。根据模型 建立的途径和模拟过程 , 模型通常可以分为经验模 型 、 物理过程模型和分布式模型 。我们结合自己在 黄土高原土壤侵蚀过程与预报方面的研究工作 , 对 土壤水蚀过程模拟模型研究动态进行评述 ,
提出了 水蚀预报模型亟待解决的关键问题 , 以促进我国土 壤侵蚀预报模型的建立 ,
为生态环境改善提供科学 依据 。
SCS—CN模型改进及其径流预测
第
3期
2018年
6月水利水运工程学报
HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERINGNo.3
Jun. 2018
DOI:10.16198/ki.1009-640X.2018.03.005
徐赞，吴磊，吴永祥，等
.SCS-CN模型改进及其径流预测
[J].水利水运工程学报，
2018(3): 32-39. (XU Zan，WU Lei，WU
Yongxiang, et al. Improvement and runoff prediction of SCS-CN model [J]. Hydro-Science and Engineering，
2018(3): 32-39. (in
Chinese))
SCS
-CN
模型改进及其径流预测
徐赞\吴磊2,吴永祥\徐荣碟1
(1.南京水利科学研究院，江苏南京
210029; 2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌
712100)
摘要
：黄土高原的土壤侵蚀与水土流失程度都很严重，对其进行水土流失的预报有着重要的生态意义和经济
意义。利用
SCS-CN(soil conservation service curve number)模型进行地表产流预测。针对黄土高原特定的气候
及下垫面条件，以陕西省榆林市绥德韭园沟典型小流域为研究区域，借助韭园沟流域次降雨径流资料，优化影
响降水产流关系的相应参数（初损率和降雨强度）。结果表明：①使用反算法来优化初损率，确定初损率为
0. 075,模型效率系数为
0. 208;②使用
MATLAB结合粒子群算法来进一步优化初损率，确定初损率为
0. 13,模型
效率系数为
0.504,相比于反算法提高了
142%，模型预报精度得到了很大提高;③在黄土丘陵沟壑区引人雨强
因子修正降雨量函数，改进后模型效率系数为
0. 652,确定性系数为
0. 753,利用雨强修正函数后的
SCS模型相
比于标准
SCS模型，确定性系数和模型效率系数分别提高了
黄土高原典型流域水蚀因子多重分形特征
第31卷第2期2024年4月水土保持研究ResearchofSoilandWaterConservationVol.31,No.2Apr.,2024
收稿日期:2023-03-07 修回日期:2023-03-19 资助项目:陕西省自然科学基础研究计划(2021JZ-17);国家自然科学基金(41701239) 第一作者:李莹莹(1998—),女(土家族),重庆秀山人,硕士研究生,研究方向为水土资源利用与保护。E-mail:lyyfire123@ 通信作者:张青峰(1974—),男,山西孝义人,博士,教授,主要从事土地资源与空间信息技术研究。E-mail:zhqf@http:∥DOI:10.13869/ki.rswc.2024.02.022.
李莹莹,魏舟,童亚文,等.黄土高原典型流域水蚀因子多重分形特征[J].水土保持研究,2024,31(2):122-129.LiYingying,WeiZhou,TongYawen,etal.MultifractalCharacteristicsofWaterErosionFactorsinTypicalWatershedoftheLoessPlateau[J].ResearchofSoilandWaterConservation,2024,31(2):122-129.
黄土高原典型流域水蚀因子多重分形特征
李莹莹1,魏舟1,2,童亚文2,张青峰1
(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;2.陕西地矿区研院有限公司,陕西咸阳712099)
摘 要:[目的]探索高程、坡度、土地利用、植被覆盖度等水蚀因子的空间内部多重分形特征,进而深刻认识黄土高原
水蚀机理。[方法]分别以黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区的两个典型流域(长武县王东沟流域与淳化县泥河沟流
域,米脂县泉家沟流域与安塞县纸坊沟流域)为例,利用多重分形方法计算分析了水蚀因子的多重分形谱及其主要参
基于GIS纸坊沟小流域土壤侵蚀强度空间分布_李斌兵
收稿日期:2008-05-06;修订日期:2008-09-11基金项目:国家973项目(2007CB407201)、中国科学院西部行动计划(二期)项目(KZCX2-XB2-05-03)、黄河水利委员会治黄专项(黄水保200651-09)资助。作者简介:李斌兵,女,陕西西安人,博士研究生,主要研究方向为地图学与地理信息系统。E2mail:bk,libinbing8@3通讯作者:郑粉莉,研究员,博士生导师,主要研究方向为土壤侵蚀过程、预报及效应评价。E2mail:flzh@基于GIS纸坊沟小流域土壤侵蚀强度空间分布
李斌兵1,3,郑粉莉2,龙栋材3,江忠善2
(1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安715600;2.西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;3.武警工程学院,陕西西安710086)
摘要:给出水蚀预报模型各因子计算方法,利用GIS空间数据提取和运算,结合水力侵蚀强度分级,获取流域土壤侵蚀强度空间分布特征。结果表明,流域实际土壤侵蚀强度分布特征是流域沟头侵蚀面积大,侵蚀强度高于沟口,且极易发生极强烈和剧烈侵蚀;流域中部以轻度和中度侵蚀为主,同时左岸侵蚀强度明显强于右岸。流域强烈侵蚀区位于苦荞沟、拐沟、大范家沟、大罗锅沟、正沟,年均侵蚀模数23000～33000t/(km2・a);浅沟侵蚀是造成沟间地剧烈土壤侵蚀发生的主要原因,流域土壤侵蚀强度空间分布受地面植被覆盖和坡度制约。关 键 词:浅沟侵蚀;预报模型;侵蚀强度;空间分布中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:1000-0690(2009)01-0105-06
通用土壤流失方程(USLE—universalsoilloss
equation)[1]建立在美国缓坡地试验资料基础上,没
有考虑浅沟侵蚀对土壤侵蚀的贡献。20世纪60年代USLE颁布以来,该预报方程广泛用于缓坡地
内蒙古黄土丘陵区土壤侵蚀预报模型
内蒙古黄土丘陵区土壤侵蚀预报模型
尉恩凤;南梅;南洋
【期刊名称】《内蒙古科技与经济》
【年(卷),期】2002(000)003
【摘 要】文章通过对四年水土流失径流试验资料统计分析,分别建立了坡面和小流域土壤侵蚀量预报模型,并对模型计算精度作了分析.
【总页数】2页(P18-19)
【作 者】尉恩凤;南梅;南洋
【作者单位】内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市水利工作队,内蒙古,锡林浩特市,026000;内蒙古水利水电勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;内蒙古水事监理中心,内蒙古,呼和浩特市,010020
【正文语种】中 文
【中图分类】P642.13+1
【相关文献】
1.土壤侵蚀预报模型的研究进展综述 [J], 杨晓;黎武;羊秀娟
2.基于ABC-BP的土壤侵蚀量预报模型研究 [J], 王权威;唐莉
3.黄土高原土壤侵蚀预报模型研究进展 [J], 郑小路;霍艾迪;朱兴华;姜程
4.内蒙古黄土丘陵区次降雨条件下坡面土壤侵蚀影响因子研究 [J], 金雁海;柴建华;朱智红
5.基于ANN-CA模型的黄土丘陵区县域土壤侵蚀演变预测 [J], 赵金涛;马逸雪;石云;郝姗姗;马小燕 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
基于混合产流模式的黄土高原流域水沙过程耦合模拟
第37卷第6期2023年12月水土保持学报JournalofSoilandWaterConservationVol.37No.6Dec.,2023
收稿日期:2023-03-28 资助项目:国家自然科学基金项目(U2243221,42177323,42077076) 第一作者:卢昂(2001—),男,河南南阳人,在读硕士研究生,主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E-mail:2021051531@ 通信作者:田鹏(1982—),女,黑龙江佳木斯人,博士,副教授,主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E-mail:pengtian@基于混合产流模式的黄土高原流域水沙过程耦合模拟
卢昂1,2,田鹏2,3,赵广举1,3,穆兴民1,耿韧3,张舒羽1,杨林1,左巴特1
(1.西北农林科技大学水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,
陕西杨凌712100;2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;
3.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210029)
摘要:为深入理解黄土高原干旱半干旱地区复杂地貌条件下流域水沙运移规律。基于垂向混合产流机理
和运动波方程,构建分布式流域水文模型,耦合流域土壤侵蚀和泥沙输移过程模拟模块,并考虑梯田对水
沙过程的影响,建立适用于黄土高原的分布式流域水沙过程模型。选取黄土高原延河支流西川河流域多
年实测场次洪水过程的径流泥沙资料,对模型进行率定和验证。径流模拟的纳什效率系数在0.56以上,平
均值超过0.70,模拟次洪过程的峰形、峰值、峰现时间与实测过程具有较好的一致性;侵蚀产输沙模拟精度
较低,其纳什效率系数均值率定期为0.79,但验证期仅为0.45,模拟结果整体趋势与实测值较一致,但输沙
量模拟峰值比实测值偏低。模型可以较精确地模拟黄土高原流域洪水产汇流过程,但输沙量模拟值偏低,
一方面由于产汇流模块的误差传递;另一方面,对重力侵蚀考虑不足。因此,未来模型将考虑滑坡、崩塌等
【国家自然科学基金】_小流域模型_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
序号科研热词推荐指数序号科研热词1小流域71土壤侵蚀2gis52分布式水文模型3黄土高原33swat4空间变异34遥感5土壤侵蚀35空间尺度6土地利用36空间分布7非点源27灌区8空间预测28径流模拟9环境因子29土壤10流域210叶面积指数11污染负荷211六盘山12氮磷的流失212侵蚀13小流域模型213swat模型14土壤养分214gis15变分法215黄棕壤16农业非点源216黄土高原17产流217黄土沟壑区18五川流域218黄土丘陵沟壑区19topmodel219驱动力20agnps模型220预测与评价21黑河121青藏高原22黑土区122青海云杉林23黄土丘陵沟壑区123雨水湿地24高程-面积分析法124重心模型25高寒草甸125连通性26高含沙水流126辽西27降雨-径流模拟127转移矩阵28降水-径流模型128贵州喀斯特高原29闵可夫斯基维数129谷子30道路形态130试验方法31适用性131设计研究32过程132表面面积33输沙量预测133补偿作用34输沙134蒸发蒸腾量35评价方法135草甸36评价136航空遥感试验37计算cn值137紫色土38覆盖率138糜子39西苕溪139空间自相关40融雪径流模拟140稻田41蓄积量141积雪42自动雨量站142石砾含量43自动测量系统143相对体积44紫色土流域144白莲河流域45系统周界的观控模型145生态水文46空间分析146生态修复47生态修复147玉米48王家沟148灌溉模式49淤地坝149源汇50浅沟侵蚀150流路坡度51流域地貌形态151流域提取52泥石流152泥沙输移比2008年2009年53沟道153水量平衡54汇流154水质评价55水资源评价155水质模拟56水资源156水管理57水蚀风蚀交错带157水文模型58水系分支比158水文尺度59水土流失因子159水土保持措施60水动力学参数160水土保持61水位流量绳套关系161水分62次降雨径流侵蚀162氮收支63模拟降雨163氮64模拟164模拟降雨65根溪河165模型描述语言66栅格数据166模型67有机碳167概念性68断裂活动性168植被指数69数字高程模型(dem)169植被恢复70支持向量机170条件模拟71径流侵蚀功率171朱溪河小流域72径流侵蚀力172时空分布73差分模型173数值模拟74岔巴沟174承载力75尺度转换175截留76尺度效应176径流泥沙77小流域尺度177建模78小流域人居环境178并行计算79季节变化179干沉积模式80大沽河典型小流域180岩溶裂隙水81坝控流域181尺度综合82地貌演化182小流域83地貌形态分形维数183寒区水文84地理信息系统184宁镇山脉85地形指数185太湖流域86地形因子186城市中小流域87地形分析187坡面88土壤温度188地面裂度89土壤属性189地貌发育90土壤呼吸速率190地貌91土壤含水量191地形特征提取92土壤侵蚀评价指数192土石质低山区93可观控性定理193土壤深度94南京194土壤水分95动态响应关系195土壤ph值96分形维数196土地变化97分形特征197喀斯特98分形信息维数198半变异函数99分布式模型199初步成果100全氮1100分布式水文-植被-土壤模型101元胞自动机1101分布式单位线102侵蚀研究1102冻土103侵蚀产沙模型1103农用地104侵蚀1104农业非点源污染105人工降雨1105典型丘陵区106互助性提升1106侵蚀量
水蚀预报模型的分析
水蚀预报模型的分析
土壤侵蚀预报是土壤侵蚀研究的核心内容，同时也是进行水土流失监测、评价水土保持效益、合理布设水土保持措施的工具。目前，国内外水蚀预报模型按照不同的分类依据，主要可以分为以下几种类型：(1)根据研究区范围大小，主要可以分为坡面模型(HillslopeModel)、流域模型(WatershedModel)和区域模型(RegionModel)。坡面模型如USLE，小流域模型如LISEM，区域模型如SEMMED。(2)根据模型建立的方法和对水蚀过程的模拟，可以分为经验预报模型(EmpiricalModel)、物理过程预报模型(Physically－basedModel)。经验预报模型依据实际观测资料，采用数理统计分析的方法，建立坡面、流域或区域侵蚀产沙量与其主要影响因素之间的经验关系式，例如美国建立的通用水土流失方程USLE(U-niversalSoilLossEquation)、RUSLE(RevisedUniversalSoilLossEquation)［1-2］，我国建立的刘善建模型、江忠善模型、CSLE(ChineseSoilLossEquation)等［3-5］;物理过程预报模型是对整个事件或系统过程的模拟，以侵蚀产沙的基本物理过程为基础，利用水文学、水力学、土壤学、泥沙动力学以及其他相关学科的基本原理，根据降雨、下垫面状况等来描述土壤侵蚀产沙过程，通过对复杂的侵蚀产沙现象和过程的概化，建立模型的整体结构和微观结构，并用实际观测资料来优选和决定模型中的参数，如美国建立的WEPP(WaterErosionPredictionProject)［6］、澳大利亚建立的GUEST(GriffithUniversityErosionSystemTemplate)等［7］。(3)根据是否反映时空差异，区分为集总式模型和分布式模型。集总式模型以整个流域为预报对象，不反映其内部差异，而分布式模型则按照一定的方法将流域划分成一个个相对均质的网格，按照一定的数学法则来计算每个网格单元的侵蚀量，并将计算结果推演到流域出口，得到整个流域土壤侵蚀量。