论文-元谋干热河谷坡面水土流失系统动力学仿真模拟

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1、西南林学院硕士学位论文元谋干热河谷坡面水土流失系统动力学仿真模拟姓名：王静申请学位级别：硕士专业：生态学指导教师：陈奇伯20080501摘要：水土流失影响因素较多，影响因素间的关系比较复杂，使得研究水土流失系统比较困难，以往的研究只探讨单个因素对水土流失的影响，本研究应用系统动力学把所有的影响因素都关联起来，构建一个坡面水土流失系统模型。首先在前人研究的基础上，结合水土保持原理和研究区域的特征，构建元谋干热河谷坡面的系统动力学模型。构建出的模型包括三个子过程，分别为下渗过程、产流过程、和土壤流失过程，其状态变量为下渗量、产流量、土壤流失量，决策变量为下渗率、

2、产流率、土壤流失率。各决策变量影响因素为降雨量、降雨强度、坡度、植被覆盖度、土壤抗蚀力等。得出决策变量影响因素的影响程度为：(1)降雨量与三种处理坡面的产流量成显著的线性相关，相关系数都达到了0．9以上，其中与自然坡面的相关性最高，达到了0．991：30分钟雨强(I如)和60分钟雨强(I∞)对产流量和土壤流失量也有较高的相关性，I∞和I∞自然坡面、封禁坡面和水平台坡面产流量和土壤流失量的相关系数都达到O．7以上；(2)观测3个不同坡度为5。、15。、25。的坡耕地小区里的8次不同降雨条件下产流产沙情况，发现，从5。到15。时，径流量和土壤流失量的增幅都不大，

3、但从15。到25。增幅都很大，这说明缓坡的径流量和土壤流失量变化趋势较平缓，而陡坡较为剧烈。(3)观测2006年的16次降雨条件下的三种不同植被类型和不同植被覆盖度为乔木(7096)、灌木(7096)、草地(6096)发现植被覆盖率越高，水土流失越少，其大小关系为乔木>灌木>草地的。(4)对三种不同土地利用方式下的三个径流小区的土壤抗蚀力测定10次，取平均值比较，为水平阶整地>封禁坡面>自然坡面，具体值为自然坡面1．87kg／cm2，封禁坡面的为2．1kg／cm2，水平阶整地的为2．5kg／cmz。．然后以研究区三个径流小区为自然坡面、封禁坡面、水平台整地坡

4、面为研究对象，分暴雨、大雨、中雨、小雨对十次不同降雨类型条件下水土流失过程利用venple软件模拟运行，模拟结果为产流量绝对误差平均为0．32mm、最大为1．18mm，相对误差平均为4．36％、最大为13．6％；土壤流失量绝对误差平均为O．1lt／km=、最大为0．99t／km2，相对误差平均为3．63％、最大为11％。模拟值与实测值比较接近，可见模拟结果较为理想。关键词：干热河谷，水土流失，系统动力学模型，仿真模拟．Abstract：Atpresent，waterandsoilloseisacrisisthreateningformankind．China

5、isoneofthemostseriouscountriesintheworldinsoilerosion．So，itisveryimportantthatgetrideofwaterandsoil．Theinfluencefactorsofslopesoilandwaterlosswerecomplex，SO，itisveryhardforpeopletoresearchsoilandwater．Previous，soilandwaterresearchonlyconsideronefactor，thisresearchlinkallinfluencefa

6、ctors，andfoundedasoilandwaterlosssystemFirst,accordingtotheobservationresultsandsystemdynamicsprinciples，wefoundedasoil．andwaterlosssystemdynamics．modelofDry-hotfivervalleyofYuanmou．Thismodelhavethreegroupofisinfiltration，runoff,soilerosion,andinfluencefactors，whichcontainslope，rat

7、eofrainfall，vegetationcoverandsoil·anticorrosion—force．thedegreeofeffectasfollows：(1)Precipitationhadasignificantlinearcorrelationwithrunoffyieldsofthreeslopetypes，thecorrelationcoefficientsreached0．9above，andthenaturalSlopeisthemostrelevant，thecorrelationcoefficientisO．991；130and1

8、60alsohadhi曲correlations谢t