基于SCS-CN与MUSLE模型的三峡库区小流域侵蚀产沙模拟

传统土壤侵蚀模型模拟次降雨产沙时难以确定泥沙输移系数,分布式的侵蚀产沙模型对数据量需求量大。选择三峡库区宋家沟小流域为研究对象,基于2013年的降雨、植被盖度、地形、土壤等数据,利用SCS-CN和MUSLE模型耦合模拟流域的场降雨的产沙量。结果表明：该模型的模拟值的精确度在可接受范围内,整个流域2013年的泥沙流失量是3 923t,全年中5场较大的降雨贡献了泥沙流失量的80%以上;不同土地利用类型的泥沙输出量差异很大,耕地（面积44.63%）贡献了81.54%的泥沙,有林地（面积47.61%）贡献了17.63%的泥沙;坡度在0-8度的区域贡献的产沙量仅为1.75%,大于25度的区域占流域面积的比例是39.21%,产沙量占55.77%;泥沙模拟值相比实测值偏大,其原因可能是流域中分布的池塘改变了径流过程,发挥拦截泥沙功能。

淮河流域坡面产沙模型研究

文章通过对国内外流域侵蚀研究进展的分析,基于淮河流域水文水动力模型,对淮河流域坡面产沙模型进行构建及验证。搭建MUSLE模型,建立坡面产流与坡面输沙率的经验关系,同时考虑流域形态、水土保持措施、植被覆盖等因素的影响。收集了淮河流域芦庄、告成、柴胡店以及黄尾河4个不同尺度的流域水沙资料对模型进行验证,结果表明,MUSLE模型可以有效反映淮河流域坡面产沙过程;对降雨强度、日产流量和日坡面产流量与土壤侵蚀模数进行相关性分析,也验证了模型选择的合理性。对淮河的自然现象进行复演、模拟和试验,探求淮河的演变规律提供了基础,也为淮河流域规划设计提供科学依据。

植被过滤带对悬浮固体净化效果的模拟

数学模型是进行植被过滤带(VFS)设计的重要工具。本研究通过分析植被过滤带对径流中悬浮固体的净化机理,采用植被过滤带田间尺度机理模型VFSMOD和修正的土壤侵蚀模型MUSLE耦合,对植被过滤带的悬浮固体净化效果进行模拟,并利用野外小区试验数据对该耦合模型进行了验证。结果表明,植被过滤带出流悬浮固体浓度模拟值与实测值的偏差多在±20%以内,其模拟值与实测值的判定系数R2为0.98,该模型具有较高的精度,且优于VFSMOD模型,可用于我国植被过滤带的规划设计。