玉溪红塔区二龙潭小流域暴雨条件下径流泥沙输出特征.docxVIP

玉溪红塔区二龙潭小流域暴雨条件下径流泥沙输出特征摘要：降雨是造成径流的因素之一，泥沙的产生与径流又有着密不可分的关系。本研究以玉溪红塔区二龙潭小流域为研究对象，通过对二龙潭小流域2017年降雨产流产沙情况进行实地观测、实验分析及数据处理，运用EXCEL、SPSS等分析软件对研究区域内暴雨条件下有效数据统计分析，得出小流域在暴雨条件下径流泥沙的输出特征，从而找出造成该研究区水土流失的主要影响因子，为水土流失治理提出最佳对策。主要研究结果如下：2017年1月至12月小流域内径流量与泥沙量整体呈正相关关系。其中有四个月没有发生降雨产流，分别为1月、2月、3月、12月；5月降雨指标全年最低值，其径流量为7.57m3，泥沙量为0.03t。二龙潭小流域降水时间主要集中在6-9月，其中降雨、产流及产沙在8月达到峰值，降雨量为583mm；径流量为51718.06m3；泥沙量356.07t。流域的产沙量主要取决于几次大的暴雨，且中、低雨强的降雨产流产沙是小流域泥沙的主要来源；径流泥沙随着降雨变化的时间分布主要集中在7、8月份；日降雨形成的径流与泥沙变化一致，降雨量不是衡量土壤侵蚀程度的唯一指标；降雨侵蚀力较大的降雨造成的水土流失也较大。关键词：径流；泥沙；暴雨；二龙潭小流域1 前言流域是进行水土流失治理，配置水土保持措施的基本单元，因而流域土壤侵蚀特征及其影响因素是当前生态环境保护研究与关注的热点之一[1]，防治流域土壤侵蚀、合理利用流域水土资源等均需了解流域的侵蚀产沙特征。降雨、地形坡度、土壤、植被覆盖、人为活动等都能在一定程度上造成水土流失，但对于同一流域，地形坡度与土壤形状相对稳定且短时间内难以改变，植被覆盖虽有变化但如在小时间尺度上其变化也不太明显，因此水土流失的主要影响因素是降雨。降雨的相关因子，如降雨量、降雨强度、降雨侵蚀力等均与流域土壤侵蚀密切相关，许多研究者就降雨对流域土壤侵蚀的影响进行了研究[2]。有研究者指出[3]，对小流域次降雨的研究会更容易理解流域的产流产沙过程。本文重点研究二龙潭小流域在暴雨条件下产沙量与径流的关系，并对相关指标进行定量和定性综合分析。为实现自然保护，达到保水保土的生态平衡状态，科学合理开发利用土地资源减轻水土流失提供必要的技术依据。从而采取合理的生物措施与工程措施来减轻由于暴雨产生的较大径流造成的水土流失，提高土壤肥力，保持地面完整，改善农业生产条件。保证居民用水供给与水库河道防洪灌溉等功能运行。1.1研究现状及发展趋势1.1.1研究现状从物质的状态来看，湖泊河流中的流体物质包括流动的水体和底部悬浮的表层泥沙，流动水体带动悬浮泥沙运动，所以径流量的大小决定于泥沙的多寡，两者之间存在着较为弹密切的关系[4]。通过探究径流与泥沙之间相互关系来揭示该流域水土流失特征和区域内水质下降的原因，从而采取相应的措施对该区水土流失进行治理进而提高水质。因此加强对二龙潭小流域径流和泥沙变化特征是研究和治理该区水土保持和提高水质的重要环节和重要理论依据[5]。水土流失研究在产沙的基础上更好地探索流域产流产沙特征。近年来，我国也开展了大量流域降雨泥沙输出特征研究。胡光伟[6] 等运用Mann-Kendall非参数检验法、小波分析法和均值差异Ｔ检验法等。揭示了湘江年径流量和年输沙量演变特征与规律，并分析了其驱动因素径流泥沙集中度与集中期分析表明输沙量年内分配不均匀性更为明显。冯莹等[7]和马星[8]等利用相关分析、回归分析对研究区降雨产沙情况进行分析。何杨洋等[9]利用SPSS 20.0对降雨量、产流量和产沙量数据在相关分析的基础上深入进行了聚类分析、方差分析等统计分析，其中聚类分析采用 K-均值聚类法，相关性分析采用斯皮尔曼（Spearman）相关分析，方差分析应用最小显著性差异（least significance difference，LSD）法检验不同降雨类型和土地利用类型条件下的产流量、产沙量的差异显著性。1.1.2发展趋势我国一直以来存在的泥沙问题严重，无论是河流治理方面还是灾害防治领域。例如泥沙淤积导致的黄河洪灾。很多学者对泥沙漂移与淤积、土壤侵蚀、泥石流灾害防治等方面进行了大量研究工作。这些泥沙问题、治理方略和研究成果，促进了学科发展，取得了举世瞩目的成就。如今泥沙研究仍然面临巨大挑战将，泥沙理论研究方面，非恒定流输沙、环境泥沙学、生态泥沙学和经济泥沙学将成为新的生长点。通过实践来检验前人的研究成果，国家对三峡工程建设过程及建设成果在泥沙运动与泥沙沉积进行探索测量，为以后的泥沙研究奠定一个良好的基础。中国学者对水土流失进行了大量研究，主要方法是实验室模拟降雨，野外人工降雨和数学模型，建立了一些侵蚀率与雨滴激溅、土壤结构与组成、表面结皮、植被覆盖、地形与坡度等参数的关系公式。将遥感与地理信息系统巧妙结合，动态监