黄土丘陵区小流域淤地坝纪录的泥沙沉积过程研究

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1、第24卷第2期农业工程学报Vol.24No.2642008年2月TransactionsoftheCSAEFeb.2008黄土丘陵区小流域淤地坝记录的泥沙沉积过程研究1122李勉，杨剑锋，侯建才，沈中原(1．黄河水利科学研究院、水利部黄河泥沙重点实验室，郑州450003；2．西安理工大学水利水电学院，西安710048)摘要：淤地坝是黄土丘陵区小流域水土流失治理的重要工程措施之一，在拦蓄泥沙的同时，也记载了小流域侵蚀产沙的历史变化过程及特征。该研究根据流域历史降雨资料，分析了黄土丘陵区关地沟小流域淤地坝1959～1987年泥沙沉137积旋回变化

2、及各旋回层泥沙中、小流域沟间地和沟谷地表层土体中放射性同位素Cs含量，研究了小流域侵蚀产沙变化过程及泥沙主要来源。结果表明：该小流域在淤地坝建设初期，侵蚀产沙强度很大，其后产沙强度由强变弱，呈显著降低趋势，淤地坝内沉积泥沙的70%来源于沟间地；微小流域与较大流域在泥沙来源方面存在较大差异。137关键词：淤地坝；土壤侵蚀；Cs；泥沙沉积；黄土丘陵区中图分类号：S157.2文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-2-0064-06李勉，杨剑锋，侯建才，等．黄土丘陵区小流域淤地坝纪录的泥沙沉积过程研究[J].农业工程学报，2008，

3、24(2)：64－69．LiMian,YangJianfeng,HouJiancai,etal.SedimentdepositionprocessforasiltdaminasmallwatershedinLoessHillyRegion[J].TransactionsoftheCSAE,2008,24(2)：64－69.(inChinesewithEnglishabstract)年代以来，国外学者利用放射性示踪技术开展了流域侵0引言蚀产沙来源和沉积泥沙年代划分研究，取得了许多重要黄土高原地区面积广大、侵蚀类型复杂。了解和掌成果[1-5]。

4、国内在20世纪80年代开展了这方面的研究[7-9]，握小流域侵蚀产沙变化特征，对于正确认识小流域水土其中，以张信宝等的研究最具代表性，张信宝等[7]根据黄流失规律、建立小流域侵蚀产沙漠型、有效防治水土流土丘陵区小流域淤地坝记录的信息，利用137Cs示踪技术失有重要意义。然而，长期以来，由于种种原因，整个研究了黄土高原丘陵沟壑区小流域沟间地和沟谷地的产黄土高原地区仅有极少数小流域开展了侵蚀产沙观测，沙比，这一成果对深入认识黄土高原小流域侵蚀产沙规且所获资料非常有限，对于绝大多数小流域而言，这方律，定量评价小流域侵蚀产沙强度变化过程具有重要意面的

5、资料更是空白。在沟道中建造淤地坝拦截泥沙是中义。国黄土高原地区人民群众在长期实践中独创的防治水土本研究目的是利用137Cs示踪技术，根据淤地坝泥沙流失的重要工程措施之一。自20世纪50年代以来，黄沉积剖面及流域表层土壤中137Cs的含量，通过对次洪水土高原地区已建成淤地坝11万余座，淤地坝在拦蓄大量产沙量和降雨资料的对比分析，重建小流域侵蚀产沙的泥沙的同时，也记载了小流域侵蚀产沙历史变化过程及历史变化过程，为无观测设施小流域的侵蚀产沙资料的特征的大量信息。获得提供一种方法。137Cs源于20世纪50~70年代期间的大气核爆试验产1研究区概况生

6、的放射性尘埃，半衰期30.17年。它主要以降水方式降落到地表，极少部分是以干沉降方式降落。降到地表的王茂沟是黄河中游黄土丘陵区具有典型代表性的一137Cs和土壤颗粒中的黏粒及有机质颗粒紧密结合，并在条流域，位于陕西省绥德县韭园沟乡，是无定河左岸的土壤表层聚集，难以被水淋溶，植物和动物摄取的量也一条二级支沟。王茂沟流域海拔高度940～1188m，流域2极微，它只随土壤颗粒的移动而发生再分布，是研究土面积5.97km，其中沟间地占58.4％，沟谷地占41.6％。[1-9]壤侵蚀和泥沙沉积的一种良好示踪剂。自20世纪70主沟长3.75km，沟道平均

7、比降2.7%，流域平均宽1.462km，一级支沟21条，沟壑密度4.3km/km。地面坡度0～收稿日期：2007-01-17修订日期：2007-12-0315°占8.6%，16°～25°占20.1%，26°～35°占40.9%，基金项目：国家自然科学基金黄河联合基金（50479066）；黄河水利科学研大于35°的占30.4%。具有地形破碎、坡陡沟深、地貌究院科技发展基金资助（黄科发200603）.作者简介：李勉(1968－)，男，河南焦作人，高级工程师，博士，主要从事类型复杂等特点。该流域地表覆盖物，上部为马兰黄土，土壤侵蚀与水土保持研究。郑

8、州黄河水利科学研究院，450003。厚5～20m，抗蚀能力差，下部为离石黄土，再下为基岩。Email:hnli-mian@163.com野外取样地选择在王茂沟的一条