發(fā)布時間：2020-05-12 21:52

【摘要】：黃土高原自實施小流域綜合治理和退耕還林(草)工程以來,流域徑流輸沙發(fā)生了顯著變化,植被覆被變化很大程度解釋了流域泥沙的變化。但較多研究僅側(cè)重于探討植被覆被面積及分布的變化,而忽略植被覆被變化引起的水文路徑發(fā)生的改變。水文連通性是解釋整個流域內(nèi)徑流泥沙輸移可能性的重要途徑。了解流域水文連通性的空間分布和動態(tài)變化,可以為預(yù)測流域中徑流泥沙輸移的潛在可能性提供依據(jù)。本文以黃土丘陵溝壑區(qū)昕水河流域為研究對象,在分析研究區(qū)不同時段(1986、1990、1995、2001、2005、2009、2015 年)土地利用與覆被變化的基礎(chǔ)上,結(jié)合采用流域Slope-HRU指數(shù)(以水文響應(yīng)單元為景觀單元,考慮景觀單元的坡度大小、土地利用類型以及土壤可蝕性三種因素對水土流失過程的影響而建立的“源-匯”指數(shù))與IC(水文連通性指數(shù)),探討了土地利用/覆被變化及土壤因素對流域水文連通性影響;并結(jié)合觀測期內(nèi)流域出口徑流、泥沙觀測,進一步探討水文連通性變化對流域產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響;對比探討Slope-HRU指數(shù)與IC在量化揭示流域流域水沙輸移的作用和能力。研究結(jié)果有助于理解流域土地利用覆被變化對徑流侵蝕產(chǎn)沙的影響機制,為流域土地利用規(guī)劃及植被恢復(fù)工程的構(gòu)建等提供依據(jù),進而有效推進黃土高原丘陵溝壑區(qū)域生態(tài)修復(fù)進程。主要研究結(jié)論如下:(1)1986-2015年29年間昕水河流域各種土地利用類型結(jié)構(gòu)變化顯著,其中變化最顯著的土地類型為灌木林地,居民生活及建設(shè)用地以及耕地。居民生活及建設(shè)用地和灌木林地明顯增加,從1986年到2015年分別由153.82km2增加到452.59km2和191.64km2增加到417.61km2;耕地逐年減少,由272.14km2減少到23.75km2。昕水河流域的耕地主要轉(zhuǎn)化為草地和灌木林地;草地轉(zhuǎn)化為灌木林地和闊葉林地;灌木林地和闊葉林地互相轉(zhuǎn)化;耕地和草地是居民生活及建設(shè)用地面積的增長的主要來源。(2)1986-2015年間,流域的連通性隨著土地利用覆被的變化急劇變化,流域超過50%的土地IC增大,IC值減少區(qū)域僅占30%,流域總體連通性增大,但仍有58%的區(qū)域IC值小于0。針葉林,闊葉林,灌木林和草地區(qū)域都有45%以上面積IC小于0,有較好的水沙攔截能力,并且闊葉林針葉林區(qū)域IC小于0的面積達到75%以上,在流域水土保持中其至關(guān)重要的作用。(3)Slope-HRU指數(shù)和IC都能夠較好的表征流域的水沙運移能力。Slope-HRU指數(shù)僅僅能集總表征流域的水沙運移能力,雖較為準(zhǔn)確,但不能揭示流域內(nèi)各種土地利用、覆被在水土保持中的作用;IC不僅在小尺度上有較好的表征效果,可以呈現(xiàn)出每種景觀在水沙運移過程中扮演的角色,也可以集總表征流域的水沙運移能力。(4)研究表明,針葉林、闊葉林、灌木林以及草地對各種土壤類型區(qū)域的水土保持均有較好效果。在黃綿土、潮土、沖積土土壤類型區(qū)針葉林IC普遍低于闊葉林地,明顯低于草地及灌木林地。闊葉林在鈣質(zhì)粗骨土、中性粗骨土、中性石質(zhì)土、新積土和粗骨土土壤類型中的水沙攔截效果最好。灌木林在中性石質(zhì)土這種土壤類型區(qū)域的水沙攔截效果最好。草地在粗骨土和新積土兩種土壤類型區(qū)域水沙攔截效果最好并且好于灌木林。本文通過分析土壤對不同植被覆蓋在水沙攔截能力的影響,以及不同植被類型IC與流域產(chǎn)流產(chǎn)沙的相關(guān)性,得出,灌木林和闊葉林IC與流域產(chǎn)流產(chǎn)沙相關(guān)性最好,且在各種土壤條件下IC較低,有較好的水沙攔截能力。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑第２章研究區(qū)概況及研究方法逡逑２．１研究區(qū)概況逡逑昕水河是在山西西部流入黃河的１２條大支流中較大的一條。它起源于蒲縣逡逑的摩天嶺，后流向南部喬家灣后又轉(zhuǎn)向西北方向，黃土川、城川河支流在隰縣逡逑午城鎮(zhèn)匯合，后折向西流，至大寧縣城義亭河匯入，之后流段蜿蜒曲折，在大逡逑寧縣的古鎮(zhèn)村西北方向流入黃河。干流全長１７８ｋｍ，流域面積４３２６ｋｍ２。研究逡逑區(qū)域的昕水河流域確定為：大寧縣、蒲縣、隰縣、吉縣，主體介于東經(jīng)１１０°邋６６＇？逡逑１１１°邋４０＇，北緯邋３６°邋９７’邋？３６°邋１０＇之間，總面積約邋２６８８．９５ｋｍ２。逡逑

邐■潮土逡逑圖２－２研究區(qū)土壤類型分布逡逑流域內(nèi)的地帶性土壤多為黃綿土，如圖２－２，地貌類型不同對應(yīng)的土壤類型逡逑也有所不同。河谷主要為沖積土和黃綿土，東北部及南部地區(qū)主要以褐土鈣質(zhì)逡逑粗骨土潮土為主。盆地中的暴露地層是新生代和第四紀黃土的第三系紅壤，其逡逑余３０％由基巖組成。紅粘土厚度大于１００ｍ，第四紀黃土厚而厚，厚度一般為逡逑１００－２００ｍ。此外，這些巖層柔軟且易于風(fēng)化，為土壤侵蝕提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。逡逑２．１．３氣候條件逡逑研宄區(qū)氣候類型屬于中緯度暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，季節(jié)性明顯，逡逑夏秋季多雨，，冬春季干旱，日照充足。干燥度低于１．６，年平均溫度為７°邋Ｃ？１０°逡逑Ｃ，無霜期一般超過１２０天，最長可達２００天以上。年平均日照時數(shù)達到２４００ｈ逡逑以上。在年中
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P333

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本文編號：2660891