黄土丘陵沟壑区小流域水沙侵蚀 过程的情景模拟分析

       摘要：在黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀水沙耦合数学模型基础上,以黄河中游典型流域岔巴沟流域为研究对象,根据工程水文学设计暴雨的方法生成各种假设暴雨过程,在固定下垫面不变的条件下,进行模拟计算并分析流域100年一遇、50年一遇和10年一遇设计暴雨的产流产沙效应。在几种不同的假设植被覆盖度下,分别模拟计算同一场典型暴雨在不同植被覆盖条件下的水沙侵蚀过程。模拟结果表明:1)根据岔巴沟流域100年一遇(P=0.01)、50年一遇(P=0.02)和10年一遇(P=0.1)设计暴雨3种情景下的水沙计算特征可知,100年一遇降雨(P=0.01)对应的洪峰流量和沙峰分别为805m3/s和77.5万kg/s,50年一遇降雨(P=0.02)对应的洪峰流量和沙峰分别为595m3/s和50.2万kg/s,10年一遇降雨(P=0.1)对应的洪峰流量和沙峰分别为108m3/s和12.1万kg/s,根据以上计算结果可大致推断1970—2000年的绝大多数侵蚀观测场次的水沙重现期在10年一遇和50年一遇之间;2)该流域植被覆盖度的减水减沙效应显著,增加25%植被覆盖将减少水量73%和沙量84%,而减少25%的植被覆盖将增加29.9%的径流和18.6%的泥沙。不同降雨和植被覆盖条件下的水沙侵蚀过程情景模拟分析结果可为黄土高原丘陵沟壑区流域水土保持工程规划与设计提供依据。