基于WEPP模型的降雨徑流調控數值模擬研究.pdf

1、干旱缺水與水土流失并存是制約黃土高原經濟與社會發(fā)展的主要限制性因子，而坡面降雨徑流又是導致水土流失的主要原動力，通過科學調控坡面降雨徑流、截斷或減弱侵蝕動力，高效利用水土資源是實現控制黃土高原水土流失和緩解干旱缺水的重要途徑。本文基于調控降雨徑流高效利用水土資源的理念，通過對WEPP模型驗證及計算修正，結合實體降雨徑流比尺模型，對黃土高原坡面和小流域降雨徑流調控進行模擬研究，得到如下結論： (1)土壤參數敏感性分析。楊凌降雨徑流

2、調控試驗觀測站資料分析表明，在WEPP模型中，土壤反照率、初始飽和導水率、土壤臨界剪切力、細溝土壤可蝕性、細溝間土壤可蝕性的變化對徑流量不敏感，有效水力傳導系數對徑流量敏感，且為負相關。土壤反照率、初始飽和導水率、細溝間土壤可蝕性的變化對產沙量不敏感，而土壤臨界剪切力、細溝土壤可蝕性和有效水力傳導系數對產沙量相當敏感；同時產沙量與細溝土壤可蝕性正相關，與土壤臨界剪切力和有效水力傳導系數負相關。根據楊凌區(qū)的實際情況和徑流量、土壤侵蝕量觀測

3、資料，最終將對裸地的有效水力傳導系數、土壤臨界剪切力和細溝土壤可蝕性分別率定為33.8mm/h，4.9Pa和0.028s/m；對布置各種調控措施地面的有效水力傳導系數、土壤臨界剪切力和細溝土壤可蝕性分別率定為11.2mm/h，0.49Pa和1.833s/m。 (2)數據庫的建立。根據WEPP模型的基本原理，基于楊凌嶺后降雨徑流調控試驗站2003-2004年的降雨資料和小區(qū)的布設情況，以及有效水力傳導系數、土壤臨界剪切力和細溝土壤

4、可蝕性三個重要土壤參數的率定結果，分別建立了．WEPP模型運行所必須的楊凌地區(qū)氣候、土壤、坡度和作物管理四個數據庫。模型參數的獲取方式包括試驗觀測資料及其公式計算等。有些參數還必須利用原有WEPP模型自帶的默認值。 (3)WEPP模型在降雨徑流調控中的應用。利用WEPP模型坡面版分別對10°和20°24個國際標準小區(qū)觀測較全面的裸地和布置調控措施的產流、產沙進行了驗證和分析，結果表明：WEPP模型對裸地的預測要優(yōu)于對布置調控措施

5、地的預測；對產流的預測優(yōu)于對產沙的預測；對小坡度預測優(yōu)于對大坡度預測，對調控措施簡單的預測要好于對措施復雜的預測。在實際計算中，通過對WEEP模型修正，是能夠反映實際降雨徑流調控情況的。文中初步給出不同坡度不同調控措施條件下WEEP模型的計算修正關系式，可以作為黃土高原南部不同坡面降雨徑流調控措施優(yōu)化的參考。 (4)不同調控措施產流產沙對坡度、雨強及降雨量的響應。分析不同坡度、不同雨強和不同降雨量對不同措施的水沙影響，結果表明，