东北黑土区切沟发育临界条件研究课件.ppt
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1、东北黑土区切沟发育临界条件研究东北黑土区切沟发育临界条件研究 以鹤山农场为例以鹤山农场为例 答辩人:游智敏答辩人:游智敏导导 师:伍永秋师:伍永秋 教授教授专专 业:自然地理学业:自然地理学 2022年年10月月主要内容:引言切沟侵蚀研究综述研究区概况研究方法结果与讨论结论引言切沟的特征 纵剖面与所在坡面基本一致,不能横过耕作切沟的危害 吞噬土地资源、制约农业机械化作业、阻碍交通切沟侵蚀在土壤侵蚀中占有重要位置 以切沟为主的沟谷产沙可占流域产沙总量的10-94%切沟侵蚀研究的发展 过去对切沟侵蚀重视不够,现逐步发展起来 东北黑土区的切沟侵蚀研究尚未很好的发展起来引言(续)东北黑土区现有侵蚀沟2
2、5万多条,侵蚀耕地590多万亩 切沟治理可以收到一定效果,但代价很高。平均每条沟花费在一万元 黑土区是我国重要的商品粮基地 保护黑土刻不容缓切沟侵蚀研究综述近来对切沟侵蚀的研究表明:1.切沟侵蚀对流域的产沙量有重要的贡献2.切沟的存在会加重土壤水蚀的后果 热点问题主要有6个方面,其中一方面即是切沟发育临界条件的研究 切沟的形成切沟的形成受多种因素影响 1.耕作 2.人为特殊活动 3.村庄道路 4.局部侵蚀基准面 5.坡长 6.坡度和坡形从水流过程方面解析切沟的形成1.剪切力超过了土壤的阻抗力,引发侵蚀(Horton)2.坡面漫流、潜流、泉流、饱和坡面漫流 (Dunne)3.饱 和 坡 面 漫
3、流 侵 蚀、渗 流 侵 蚀、崩 塌 侵 蚀(Montgomery和Dietrich)研究综述切沟的发展发展的主要方式 沟头的溯源侵蚀沟坡的横向侵蚀垂向的下切侵蚀存在3个阶段侵蚀阶段沉积阶段稳定阶段研究综述切沟侵蚀模型预报内容1.切沟在何处开始2.切沟在何处结束3.切沟沟头后退的速率4.切沟侵蚀量5.切沟横断面的大小及形状已有模型 CREAMS、GLEAMS、EGEM、WEPP研究综述这些模型的适用性没有被充分的验证过切沟发育临界条件研究概述 临界径流剪切力 临界降雨量临界地形条件土地利用变化研究综述临界径流剪切力只有径流的剪切力(c)达到了某个临界程度,才会引起切沟侵蚀(Horton)测量引起
4、切沟发生的径流剪切力存在限制 研究综述目前鲜有这方面的研究临界降雨量比利时中部15年间发生的38条切沟:冬天 15mm;夏天18mm(日降雨量)(差异原因:不同季节土壤含水量不同)Nachtergaele(2001)澳大利亚林地:80100mm(日降雨量)Prosser(1996)研究限制:难以获得在切沟开始发生侵蚀的过程中的具有代表性的降雨数据 研究综述地形临界条件 研究热点,被广泛应用通过研究切沟沟头位置的地形因子(坡度、上游汇水面积)基于这样一个概念:特定的气候条件下和特定的土地利用状况 上游汇水面积径 流 量径流的速度 径流剪切力研究综述坡 度S(坡度)和A(汇水面积)的关系Patto
5、n和Schumm用幂函数表示:S=aA-b其中:S是坡度(m/m),A是上游汇水面 积(ha),a、b为系数 研究综述b值对切沟侵蚀过程有指示意义a值受切沟所在区域的土壤属性、植被覆盖、气候条件等影响土地利用变化区域土地利用变化可能使该区域易于发生切沟侵蚀(Poesen)长江上游流域(Bork et al.)过度的农业化,导致了切沟的迅猛发展;而通过退耕还林,切沟的发展又得到了有效的控制 道路的修建会使切沟发生的危险性增加 利用道路的长度、坡度成功区分出了发生切沟和未发生切沟的区域(Croke和Mockler)研究综述研究区示意图研究区概况鹤山农场两个相邻的小流域:坡度一般为13,年总降水量在
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