水土流失通用方程USLE定量研究进展

水土流失通用方程USLE定量研究进展

2015-01-30 作者: giser 浏览: 998 次

摘要: 区域水土流失评价经历了定性评价、半定量评价、定量评价三个阶段。从20世纪40年代起,人们在土壤侵蚀定量化的研究上进行了大量的研究。水土流失定量研究的尺度可分为三个层次水平:坡面(地块)、小流域、区域,现有的研究工作主要集中在前两个层次上,而区域水土流失状况的评....

区域水土流失评价经历了定性评价、半定量评价、定量评价三个阶段。从20世纪40年代起,人们在土壤侵蚀定量化的研究上进行了大量的研究。水土流失定量研究的尺度可分为三个层次水平:坡面(地块)、小流域、区域,现有的研究工作主要集中在前两个层次上,而区域水土流失状况的评价则较少。

国内外已有的水土流失评价模型有:USLE, WEPP、ANSWERS、EPICS、CREAMS、LSEM-R1、神经网络模型等等。目前应用最为广泛的是USLE,即通用土壤流失方程,是1965年W. Wischmeier和D.Smith等在对美国东部地区30个州10000多个径流小区近30年的观测资料进行系统分析带基础上提出来的。该模型创建之后,包括创建者在内的世界各地的研究者一直针对应用中存在的问题进行修正,于1997年建立了修正通用上壤流失方程RUSLE (Reversed Universal Soil Loss Equation),其结构与USLE相同,但引入了土壤侵蚀过程的概念,使各因子的含义和算法有了一定的变化。 USLE考虑的因子全面,发表后在全世界产生了广泛的影响。

但它的应用必须考虑标准小区的概念(长22.13m、宽1.85m、坡度为9%的地块),数据的实验获取比较繁琐;同时,它只能适用于坡度不太大的坡耕地(面蚀、细沟侵蚀)的预测,因而在应用中受到了种种局限USLE是依赖于坡面(面蚀——细沟侵蚀)定位观测统计得到的模型,除可以直接用于计算沿线以上的坡面土壤流水量外,如何应用于小流域或更大范围的区域,关键问题在于:

一是如何将坡面参数发展到由不同坡面与坡形、不同作物或植被、不同水保措施和不同其它地物镶嵌形成的小流域、县 域或更大范围,尤其是原模型中的坡度、坡长、作物经营和水保措施等因子定量值如何提取;

二是范围扩大后土壤流失量的计算方法,因为区域水土流失量并不简单地等同于各小流域水土流失量之和。 因为USLE存在的诸多问题,因此,不适于将其直接用于区域范围水土流失的定量研究,但是可以通过针对区域的自然地理特征,先对各主要因子定量化,依照USLE的方法,建立区域土壤流失模型,因此,这样的计算结果可以充分反映水土流失状况。

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