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。     

我国土壤水蚀模型近期研究进展

近年来,我国在土壤水蚀模型研究与建立方面取得一定的进展,不但对国外的经典模型进行了大量的研究与应用,而且还根据国内的实际建立了适合我国实际的土壤流失预测模型。总结了近6年来我国土壤水蚀模型研究的主要成果,对重点建立的土壤侵蚀经验统计模型和物理成因模型、国外模型在我国的应用研究作了较详细的介绍和评价,指出了我国土壤水蚀模型研究存在的问题,并对今后我国土壤水蚀模型的研究作了展望。     

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     

土壤水蚀模型中的融雪侵蚀模拟研究

在季节性或常年积雪地区,春季积雪融化产生的径流及其造成的侵蚀占全年总侵蚀量的比例很大,同时反复进行的冻融过程会影响土壤的物理性质,如团聚体稳定性、水分传导率、抗剪切力、可蚀性等,进而加重土壤侵蚀。因此在这些地区进行融雪侵蚀预报十分必要,它主要包括融雪径流的产生,及其形成的土壤侵蚀量,冻融过程导致土壤性状的变化,以及由此造成的对土壤可蚀性的影响。本研究总结了国内外融雪侵蚀的研究现状,并分析了几个代表性土壤水蚀预报模型中的融雪侵蚀过程,提出我国部分地区土壤侵蚀模型中考虑融雪侵蚀的必要性。     

砾石覆盖对土壤水蚀过程影响的研究进展

 土壤中砾石的存在对水蚀过程有着重要的影响,有关砾石特别是表土砾石覆盖对土壤水蚀影响的研究结果表明,表土砾石对溅蚀分散、细沟间及细沟侵蚀等坡面侵蚀过程有重要影响:1)泥沙溅蚀分散量与砾石覆盖度呈负相关关系;2)砾石覆盖与细沟间侵蚀的关系较为复杂,这取决于表土的结构、砾石的位置和大小以及坡度等因素,当砾石嵌入结皮表土时,二者呈负相关关系,当砾石置于表土之上或嵌入具有结构孔隙的表土时,二者呈正相关关系;3)砾石覆盖对细沟间侵蚀产沙的作用效率与砾石粒径呈负相关关系,砾石置于表土之上的表土产沙量总低于砾石嵌入表土的产沙量;4)表土砾石覆盖能抑制细沟的形成,增加细沟糙度,降低细沟径流速率以及径流的侵蚀速率。鉴于砾石对水蚀过程的重要影响,RUSLE、WEPP和EUORSEM等土壤侵蚀模型预报含砾石土壤流失量时对相关参数做了修正。     

坡面土壤水蚀建模历程

阐述国内外坡面土壤水蚀建模发展历程,然后分别论述经验模型、概念模型、物理模型以及水蚀遥感信息模型的发展历程,最后比较各类模型优缺点。     

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。     

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。     

土壤水蚀动态模拟参数的试验研究与理论分析

相应水蚀参数的测量和计算是土壤侵蚀预报模型建立的关键问题。在理论分析的基础上，本研究确定了一套研究土壤水蚀动态过程及其参数的实验方案，确定了由该系列结果计算含泥沙水流的侵蚀率和输沙能力的计算方法和解析求法。对利用不同方法得到的结果进行了回归分析，证明了它们有很好的相关性，从而间接地证明了该实验方案的正确性。     

长江中上游土壤侵蚀预报模型研究进展

适用的土壤侵蚀预报模型能有效地对不同区域不同尺度的土壤侵蚀趋势进行预测预报,为水土流失治理、土地资源合理利用提供重要的理论指导。长期以来,对土壤侵蚀的定量预报受到国内外水保界的普遍重视。采用定量与定性相结合及核示踪等多种方法,对地表过程中的土壤迁移动态进行了广泛而深入地研究。长江中上游区由于多元的地貌结构及复杂的人为干扰,致使水土流失普遍发生,其中一些区域甚至达到严重的程度。通过总结长江中上游土壤侵蚀预报的研究现状,对经验统计模型、物理成因模型作了详细的评述,在此基础上分析长江中上游土壤侵蚀预报模型研究和应用的发展前景。     

基于GIS的土壤水蚀预报能量力学模型研究

以能量力学原理作指导，地理信息系统技术作支持，通过对土壤侵蚀影响因子的综合作用过程与机理分析，构建土壤水蚀预报的能量力学模型，并在水蚀区通过典型小区和小流域试验予以完善。此研究对土壤侵蚀预报、水土保持与土地利用规划、生态恢复与重建等重大课题均有重要理论与实践意义．并能推动地理学的定量化、信息化与现代化进程。     

水蚀预报模型研究

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。概述国外水蚀预报模型的研究进展,并详细述评了国外水蚀预报的经验模型、物理过程模型、基于地理信息系统的水蚀预报模型,细沟侵蚀模型、浅沟侵蚀模型、切沟侵蚀模型和区域侵蚀预报模型。介绍了中国在坡面预报模型和流域侵蚀产沙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。     

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。     

新一代土壤水蚀预测模型——WEPP

WEPP是美国农业部组织力量开发的新一代土壤侵蚀预测预报模型。该模型是一个独立的计算机应用软件 ,具有良好的操作界面。运用该模型可以对坡地、末端小流域的侵蚀和水文过程进行模拟、预测、预报。模型既可对单一的降雨过程进行分析 ,也可对一定时间周期内的侵蚀和水文过程进行分析 ,并且可用数据、图形和曲线等形式输出运行结果。介绍了WEPP的开发背景、总体结构和主要功能 ,并对其运用前景作了分析。     

土壤侵蚀预报模型及其在中国发展的考虑

土壤侵蚀的研究对国土利用、土壤侵蚀的治理十分重要。叙述了我国土壤侵蚀研究的成就。详细说明经验统计模型研究在预报方面的不足。介绍了美国土壤侵蚀预报模型的研究情况。特别途述了ＵＳＬＥ及ＷＥＰＰ的基本情况：理论基础、模型的适用性与局限性。阐述了模型研究了重要性和在我国进行土壤侵蚀模型研究的必要性。提出了建立我国土壤侵蚀模型所必须进行的研究工作和需要解决的科学问题。     

黄土区不同空间尺度土壤侵蚀预报模型研究

土壤侵蚀预报模型在空间尺度上可以划分为坡面、小流域和区域三个层次。坡面尺度主要考虑坡面侵蚀的垂直分带性及其相互影响;小流域尺度不但要考虑坡面侵蚀的特点,还要考虑坡面来水来沙对沟道侵蚀产沙及泥沙输移的影响;区域尺度主要考虑小流域各自的侵蚀产沙特点及其相互影响。因侵蚀的空间尺度不同,在建立土壤侵蚀模型时,要考虑由于空间变化所引起的侵蚀因子对侵蚀产沙响应的不同。     

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。     

WEPP模型概述

WEPP模型是USDA为了克服USLE的缺点而推出的以替代USLE的新一代水蚀预测模型。对WEPP模型的基础理论、特点、结构、功能模块等方面进行了详细介绍，其中功能模块包括天气随机生成模块、冬季过程模块、灌溉模块、水文过程模块、土壤模块、植物生长模块、残留物分解模块、地表径流模块、侵蚀模块。     

神经网络理论在土壤蚀预报方面应用的探讨

在引用前人有关土训侵蚀及其影响因子关系的工作基础上，探讨了神经网络理论在土训侵蚀估算预报方面的应用，所引用的资料的估算结果表明，用神经网络理论建立的模型估算土壤侵蚀具有很高的精度，同时，文中还简单介绍了神经网络理论及其发展历史，指出了用神经网络理论建立的模型估算土壤侵蚀的应注意的方面。