土壤侵蚀模型研究的现状与发展趋势.pdf

第 34 卷　第 1 期 太 原 理 工 大 学 学 报 V o l. 34 N o. 1 　 2003 年 1 月　　 JOU RNAL O F TA IYUAN UN IV ER S IT Y O F T ECHNOLO GY 　 　 Jan. 2003 　　文章编号:(2003) 土壤侵蚀模型研究的现状与发展趋势 1 2 2 3 李国瑞 , 王贵平 , 冯九梁 , 郑秀清 ( 1. 太原理工大学 矿业工程学院, 山西 太原 030024; 2. 山西省水利厅, 山西 太原 030001; 3. 太原理工大学 建筑与环境工程学院, 山西 太原 030024) 摘　要: 综述了土壤侵蚀模型的研究进展, 阐述了物理过程模型、动力学模拟模型、因子分析模 型各自的建立方法、途径和应用目的, 并分析了 G IS 在土壤侵蚀模型研究中的应用, 最后对土壤侵 蚀模型研究的发展趋势作了简要的评述。 关键词: 土壤侵蚀; 土壤侵蚀模型; G IS 中图分类号: X 144　　　文献标识码:A 　　在环境问题中, 空气和水污染固然十分重要, 但 发展和计算机技术的日益完善, 侵蚀产沙的研究得 第一位的问题却是土壤侵蚀, 或称水土流失。一方 到了迅速的发展, 有大量的研究成果问世。特别在进 面, 水土流失造成了土地退化, 直接影响农业生产; 入 90 年代后, 遥感(R S) 技术和地理信息系统(G IS) 另一方面, 侵蚀的泥沙淤积水库、塘坝, 淤塞河床并 的发展和应用, 为人们进一步认识自然提供了有力 严重影响库容、航运, 甚至危及两岸人民生命财产的 的工具, 模型的研究也开始由集总式向分布式过渡。 安全。土壤侵蚀问题对人类的生存和发展构成了严 近几十年来, 国内外学者通过科学的实践和总 重的威胁, 并引起了世界各国的关注。所以, 1992 年 结, 提出了大量的流域侵蚀产沙模型。根据建立模型 联合国在巴西召开的世界环境与发展大会, 将它列 的方法、途径和应用目的, 土壤侵蚀模型大体上分为 为大会文件《21 世纪议程》的内容之一。 3 大类: 一类是从降雨入手研究的侵蚀产沙过程模 要防治水土流失, 就必须开展各种保护治理措 型, 也称物理过程模型; 一类是动力学模拟模型; 还 施。土壤流失量的估算不仅是确定各种措施方案的 有一类是因子分析模型, 它是基于观测资料, 从影响 必要依据, 也是制定水土保持规划的基础。而土壤侵 侵蚀产沙主要因子入手而进行研究的。 蚀模型是对土壤侵蚀量进行合理测算的有效途径。 1. 1　物理过程模型 因此, 如何针对某一地区的自然特点合理选用土壤 土壤侵蚀过程自成一个完整系统, 降雨开始时 侵蚀模型进行侵蚀现状的分析, 对流域水保规划的 首先产生雨滴击溅侵蚀, 产流后发生片蚀, 随后产生 合理制定有着重要的意义。 细沟和浅沟侵蚀, 并在可能的情况下产生重力侵蚀 和潜蚀, 当产生暴流后发生沟道侵蚀。这类模型主要 1　土壤侵蚀模型的研究进展 从机理上阐明侵蚀产沙规律, 建立在物理分析和数 从 19 世纪晚期开始的对侵蚀产沙机理的研究,