我国水蚀预报模型研究的现状、挑战与任务

 土壤侵蚀模型研究,是土壤侵蚀学科的前沿领域和水土保持规划的有效手段。述评了我国在坡面预报模型和流域侵蚀产沙模型、区域水土流失评价模型和全国水土流失宏观趋势预测的研究进展,提出了中国水蚀预报模型研究面临的挑战与任务,指出了我国水蚀预报模型近期研究重点。     

坡面水蚀预报模型研究

基于对我国坡面水蚀预报模型研究成果的述评和考虑坡面土壤侵蚀特征，提出了我国坡面水蚀预报模型的基本形式，给出了模型中各参数，如降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀因子的计算公式，并对土壤可蚀性、作物和水保措施等因子的提取方法进行了讨论。     

WEPP水蚀预报流域模型

ＷＥＰＰ是“新一代水蚀预报技术”开发的计算机土壤侵蚀预报模型，可用于水土保持规划，环境规划及评价。ＷＥＰＰ是以随机天气生成模型，入渗理论，水文学，土壤物理，作物科学，水力学和侵蚀力学为基础开发的，它在坡面的应用及流域版的基本功能使它有侵蚀预报模型有明显优越性，主要包括：（１）估算土壤侵蚀时空分布即全坡面或坡面任一点的净土壤流失量及其随时间的变化；（２）ＷＥＰＰ模型 过程模型，可应用于更广泛的条件下     

国外水蚀预报模型述评

除对中国学者已熟悉的CSLE,RUSLE,WEPP,EROSEM,LISEM,GeoWEPP模型进行述评外,还介绍了近年来新研发的区域侵蚀预报模型(SEMMED)、细沟侵蚀预报模型(RILLGROW)、浅沟侵蚀预报模型(EGFM)以及切沟侵蚀预报模型(GULTEM,DIMGUL,STABGUL),讨论了这些水蚀预报模型在我国推广应用面临的问题。     

美国水蚀预报模型研讨培训在杨凌举办

2004年11月4-10日，由农业部948项目“土壤侵蚀及其环境效应评价模型”组织的美国水蚀预报模型(Water Erosion Prediction Project)研讨培训在陕西省杨凌区举办。来自中国科学院水利部水土保持研究所、北京师范大学、中国农业大学、西北农林科技大学、西安理工大学、中国科学院成都山地灾害研究所、长江科学院水土保持研究所等单位近40名研究人员参加了本次研讨培训。     

基于WEPP模型的紫色土坡面水蚀预报

应用水蚀预报项目（Water Erosion Prediction Project,WEPP）模型评价紫色土坡面水蚀强度,提出模型参数的估算方法,并利用四川省遂宁水土保持试验站长期径流小区观测资料,验证和检验模型预测的精度和敏感性;探讨该模型在川中丘陵紫色土地区应用的可能性及模型参数选择存在的问题。运用WEPP模型进行降雨侵蚀预测,并与实测值进行比较。结果表明,WEPP模型在大多数情况下预报值较合理,低坡度坡面上模拟预测值高于实际观测值,高坡度坡面上模拟预测值低于实际观测值,不仅在一定程度上模拟值与实测值接近,而且模型还可估算土壤侵蚀的时空分布及全坡面或坡面任意一点的净土壤流失量及随时间的变化。这对布置水土保持管理措施具有重要意义。     

风蚀与水蚀预报的进展

<正>近50年来,侵蚀预报是水保工作者使用的一种有效手段。1940年A.W.Zingg求出了片蚀、细沟侵蚀与坡长、坡度的函数关系。方程式一发表,人们就认识到了侵蚀预报的意义。不久,Zingg的方程又加上了气候侵蚀力、作物及管理因子,并提出了允许土壤流失量的概念。     

风蚀和水蚀预报方程及其应用

美国农业部已经开始在较大范围内,尽最大努力取代已在美国普遍应用的风蚀和水蚀预报方程。参与这项研究的还有一些力求通过土壤侵蚀预报来制定土地利用政策的其它机构。 这项新技术以过程为基础,所用的基本关系式涉及到土壤分散和输移过程。它意味着侵蚀科学在土壤侵蚀预报方面的应用取得了较大进展。其技术的复杂性取决于使用者的需要和数据的有效性。该技术将应用到更多的土地利用类型和地形中。还将应用在个人电脑中。而且以这种方法建立的大量数据库,将为这种可延用到21世纪的先进预报方法提供数据。 美国农业部已在本国3亿公顷的各种管理和保护措施的农地或牧地中,应用了这种预报方法。并得到了农场主的认可。     

水蚀预报中降雨侵蚀力研究进展

[目的]分析国内外水蚀预报中降雨侵蚀力的研究现状,探讨降雨侵蚀力的未来研究方向,为准确计算和预报区域降雨侵蚀力奠定基础。[方法]通过查阅国内外文献,从降雨侵蚀力不同研究方面进行综述和分析。[结果]总结了降雨侵蚀力研究中常用的降雨侵蚀力指标、侵蚀性降雨标准,评述了降雨侵蚀力R值的简易计算模型及降雨侵蚀力R值时空分布的研究进展。同时分析了当前降雨侵蚀力研究中存在的不足并指出其发展前景。[结论]国内外在降雨侵蚀力指标和降雨侵蚀力时空分布等方面已取得了一定的成果,今后需加强侵蚀降雨标准、降雨侵蚀力简易计算模型、降雨侵蚀力的影响因素等研究。     

土壤水蚀预报模型研究进展

水蚀是土壤侵蚀最常见的形式之一。对水蚀状况的精确预报是制定有效防治措施的基础,进而估算水土保持的社会、经济和环境效益,为国家制定水土保持政策服务。本文分阶段、分类型回顾了国内外已有的水蚀预报模型,评价这些预报模型的优缺点,总结了GIS等新技术在水蚀预报中的应用,并从方法和内容两方面提出满足不同用户需求的水蚀预报新思路。     

美国土壤侵蚀过程及其预报模型研究进展

土壤侵蚀过程的研究将为基于物理过程的侵蚀预报模型研发提供重要的理论基础。介绍了美国土壤侵蚀过程研究进展 ,叙述了土壤侵蚀过程研究对研发水蚀预报模型 (WEPP)的重要贡献 ,阐述了近期侵蚀过程研究对WEPP模型中侵蚀过程概念模型的挑战 ,希望对中国侵蚀过程及其预报模型的研究有借鉴作用。     

黄土丘陵沟壑区小流域水蚀预报模型构建

根据黄土丘陵沟壑区侵蚀产沙垂直分带性规律,提出小流域土壤侵蚀方式发生部位界定方法。基于黄土丘陵沟壑区侵蚀环境特点,设计了GIS支持下的小流域分布式水蚀预报模型结构,模型考虑的侵蚀过程包括雨滴击溅侵蚀、片蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀、切沟侵蚀以及沟道侵蚀。同时。提出模型各模块的计算方法,根据动态物质平衡原理。完成了流域侵蚀产沙过程演算。     

土壤侵蚀预报模型研究进展

介绍了国内外土壤侵蚀预报模型的主要研究成果。所介绍的国外土壤侵蚀预报模型除众所周知的USLE/RUSLE,WEPP,LISEM和EUROSEM外,还有浅沟侵蚀预报模型(EGEM)和切沟侵蚀预报模型。国内的侵蚀预报模型主要有在GIS支持下的陡坡地包括浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型、有一定物理成因的坡面侵蚀预报模型和流域预报模型。在总结和评价国内外土壤侵蚀预报模型的基础上,提出了中国今后土壤侵蚀预报模型研究的设想。     

土壤侵蚀预报模型研究进展

介绍了国内外土壤侵蚀预报模型的主要研究成果。所介绍的国外土壤侵蚀预报模型除众所周知的USL E/ RUSL E,WEPP,L ISEM和 EUROSEM外 ,还有浅沟侵蚀预报模型 (EGEM)和切沟侵蚀预报模型。国内的侵蚀预报模型主要有在 GIS支持下的陡坡地包括浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型、有一定物理成因的坡面侵蚀预报模型和流域预报模型。在总结和评价国内外土壤侵蚀预报模型的基础上 ,提出了中国今后土壤侵蚀预报模型研究的设想。     

土壤水蚀分布式预报模型研究述评

随着对土壤水蚀形成过程及其模拟研究的深入,侵蚀预报模型已由经验模型、物理过程模型向分布式模型发展。重点介绍了几种国外具有代表性的分布式水蚀模型,并对国内土壤水蚀分布式模型的研究现状进行了评价,指出了目前我国模型研究中存在的问题,以及建立我国土壤侵蚀预报模型所必须开展的研究工作和需要解决的科学问题。     

浅沟侵蚀过程及预报模型研究进展

浅沟是黄土丘陵沟壑区的重要产沙方式之一，是在径流冲刷和人类耕作共同作用下形成的。介绍了浅沟侵蚀发生发展过程、浅沟水流水力学特性、浅沟侵蚀影响因素、浅沟侵蚀预报模型等进展，提出了今后亟待加强的研究领域，包括浅沟发生的临界动力条件、浅沟发育过程的定量描述、浅沟水流的剥离方程及泥沙搬运能力、动态监测浅沟侵蚀过程的新方法、包括浅沟侵蚀的坡面土壤流失预报模型等。     

基于RBF神经网络的土壤侵蚀预测模型研究

土壤侵蚀的物理机理十分复杂,用数学方式难以描述.针对土壤侵蚀过程的模糊性、随机性、非线性等特点,将RBF神经网络的理论与方法应用到土壤侵蚀预测中.以杏木小流域为研究对象,应用RBF神经网络方法构建土壤侵蚀预测模型,以汛期降雨量、径流系数、土壤容量、有机质含量及孔隙度土壤侵蚀因子作为模型的输入层变量,输出层变量为年土壤侵蚀模数.通过模拟训练和预测,RBF神经网络取得的结果较好,能够有效地预测土壤侵蚀,且与常见的BP神经网络土壤侵蚀预测模型相比,RBF神经网络得到的预测结果精度更高.RBF神经网络模型将土壤侵蚀预测问题转化为影响因子和年侵蚀模数的非线性问题,该模型的模拟与预测为复杂的土壤侵蚀规律研究提供了新途径.