第1章 侵蚀产沙模型研究进展 1
1.1侵蚀产沙模型分类 1
1.2国外主要侵蚀产沙模型 2
1.2.1 USLE模型和RUSLE模型 2
1.2.2 WEPP模型 4
1.2.3 SHE模型 5
1.2.4 AGNPS模型 6
1.2.5 EUROSEM模型 8
1.2.6 SEMMED模型 8
1.2.7 SWAT模型 9
1.2.8 WaTEM/SEDEM模型 10
1.2.9 RILLGROW模型 10
1.2.10 EGEM模型 11
1.2.11 GULTEM模型 11
1.2.12 EPIC模型 11
1.2.13 CREAMS模型 12
1.2.14 KINEROS模型 12
1.3中国主要侵蚀产沙模型 13
1.3.1我国主要侵蚀产沙模型介绍 13
1.3.2我国侵蚀产沙经验模型存在的不足 16
1.3.3今后我国侵蚀产沙经验模型的研究重点 17
1.4 GIS技术在侵蚀产沙模型中的应用 17
1.4.1国外基于GIS的主要侵蚀产沙模型介绍 18
1.4.2 GIS技术在我国侵蚀产沙模型中的应用 20
1.5分布式侵蚀产沙模型概述 23
1.5.1国外主要分布式侵蚀产沙模型介绍 23
1.5.2我国主要分布式侵蚀产沙模型 24
1.5.3分布式侵蚀产沙模型存在的不足 25
参考文献 26
第2章 研究区概况与数据来源 31
2.1四川紫色土理化性状 31
2.1.1紫色土母岩母质的特性 31
2.1.2紫色土母岩母质的风化成土过程 31
2.1.3紫色土的颗粒组成 32
2.1.4紫色土的侵蚀特点 32
2.2嘉陵江流域及四川盆地紫色土水土流失的严重性 33
2.2.1嘉陵江流域概况 33
2.2.2嘉陵江流域水土流失的严重性 34
2.2.3四川盆地紫色土侵蚀的严重性 35
2.3鹤鸣观与李子口小流域概况 35
2.3.1鹤鸣观小流域 35
2.3.2李子口小流域 37
2.3.3土壤分布规律与地质状况 37
2.4海河流域土石山区侵蚀状况 38
2.4.1海河流域概况 38
2.4.2太行山区概况 40
2.4.3大清河水系概况 42
2.4.4大清河土石山区概况 43
2.4.5崇陵小流域概况 44
2.4.6海河流域土石山区水土流失状况 45
2.5数据来源 46
2.5.1四川紫色土地区数据来源情况 46
2.5.2海河流域土石山区数据收集情况 48
参考文献 49
第3章 侵蚀产沙的尺度问题 50
3.1侵蚀产沙的时空尺度问题 50
3.1.1侵蚀产沙中的尺度特征 50
3.1.2侵蚀产沙的空间尺度划分 52
3.1.3侵蚀产沙的“尺度效应” 53
3.1.4侵蚀产沙时空尺度已有研究概述 54
3.2不同尺度侵蚀产沙的主要影响因子 55
3.3四川紫色土地区不同尺度的产流产沙特征 56
3.3.1坡面尺度产流产沙特征 57
3.3.2子流域尺度产流产沙特征 57
3.3.3基于不同空间尺度建模依据 59
3.4海河流域大清河土石山区不同尺度的产流产沙特征 59
参考文献 64
第4章 四川紫色土地区分布式侵蚀产沙模型研究 68
4.1建模的必要性 68
4.2流域栅格的划分与系统数据库 68
4.3鹤鸣观小流域分布式侵蚀产沙模型 69
4.3.1降雨因子分析 69
4.3.2流域年内植被覆盖变化情况 77
4.3.3坡度因子分析 78
4.3.4沟道侵蚀探讨 78
4.3.5坡面径流计算 79
4.3.6单元格汇流与侵蚀模型 80
4.3.7模型实现 81
4.4李子口小流域分布式侵蚀产沙模型 93
4.4.1李子口小流域塘坝淤积分析 93
4.4.2李子口分布式侵蚀产沙模型数据准备 94
4.4.3李子口分布式侵蚀产沙模型数据库 96
4.4.4李子口模型实现 97
4.4.5模型验证 100
4.5模型推广分析 102
4.5.1影响模型精度的主要原因 102
4.5.2模型敏感度分析 102
4.5.3模型输入参数与推广的条件 102
参考文献 103
第5章 海河流域大清河土石山区侵蚀产沙模型研究 104
5.1模型数据准备 104
5.1.1地图数据 104
5.1.2气象数据与水沙数据 107
5.2唐河上游径流输沙经验模型 109
5.2.1唐河概况 110
5.2.2唐河数据收集 110
5.2.3唐河径流输沙主要影响因子的年际变化 111
5.2.4唐河径流输沙模型 113
5.3崇陵小流域分布式侵蚀产沙模型 115
5.3.1崇陵模型介绍 115
5.3.2模型校准与验证 119
5.3.3模型软件研发 121
5.3.4模型讨论 121
5.4分布式侵蚀产沙模型比较 123
参考文献 123
第6章 泥沙输移比探讨 126
6.1泥沙输移比的研究概况 126
6.1.1泥沙输移比的概念 126
6.1.2泥沙输移比研究概况 127
6.2泥沙输移比影响因子与时空尺度特征 129
6.2.1泥沙输移比影响因素分析 129
6.2.2泥沙输移比时空尺度特征 130
6.3泥沙输移比计算 132
6.4四川紫色土地区泥沙输移比探讨 134
参考文献 135
第7章 减水减沙效益分析 138
7.1水土保持措施概述 138
7.1.1生物林草措施 138
7.1.2耕作措施 138
7.1.3工程措施 139
7.2水土保持措施效益概述 140
7.3土地利用/覆被与土壤侵蚀的关系 141
7.3.1土地利用/覆被变化影响土壤质量 142
7.3.2土地利用/覆被变化影响土壤侵蚀 142
7.4土地利用/覆被的产流产沙实例分析 144
7.4.1鹤鸣观小流域不同土地4利用类型产流产沙 144
7.4.2崇陵小流域不同土地利用类型产流产沙 145
7.5鹤鸣观小流域水土保持措施的减沙效益分析 145
7.5.1鹤鸣观小流域主要水土保持措施 145
7.5.2鹤鸣观小流域水土保持措施减水减沙效益分析 146
参考文献 148
第8章 土地利用变化情景下的侵蚀产沙分析 151
8.1侵蚀产沙情景分析研究概况 151
8.1.1土壤侵蚀情景分析的意义 151
8.1.2土壤侵蚀情景分析概况 151
8.2崇陵小流域上地利用变化侵蚀产沙情景分析 152
8.2.1小流域土地利用变化情景设置 152
8.2.2崇陵小流域产流产沙对土地利用变化情景的响应 154
8.2.3土地利用方式及坡度对流域产流产沙的影响 155
参考文献 156
第9章 主要结论与研究展望 157
9.1主要结论 157
9.1.1四川紫色土地区的研究结果 157
9.1.2海河流域土石山区的研究结果 157
9.2研究展望 158
致谢 159