基于改进SCS-CN和RUSLE模型的黄土丘陵坡面径流-侵蚀模拟

【摘要】：黄土高原地处干旱半干旱区,是我国土壤侵蚀最严重的地区。植被建设是有效的水土保持措施,而坡面又是各种地表过程发生发展的重要地理单元,定量评价坡面尺度不同覆被类型的水土流失效应具有重要意义。本文在传统的径流曲线法(SCS-CN)基础上考虑前期土壤水分条件(Antecedent MoistureCondition,AMC)的影响,并对初损率和CN值进行修正,建立改进的SCS-CN模型,并以径流模拟值为输入,在传统RUSLE的降雨侵蚀因子计算中直接考虑径流对侵蚀的影响,建立改进的RUSLE模型,从而将降雨-径流-侵蚀模拟耦合。为验证模型的适用性,在延安市羊圈沟小流域的自然坡面上布设山杏幼林和杂草、灌丛和稀疏刺槐林、铁杆蒿和须芒草等三种土地覆被的径流小区,应用模型模拟2008-2010年的次降雨产流和产沙量。结果表明,与传统的SCS-CN相比,当初损率为0.05时,所建立的改进SCS-CN模型的预测精度有了较大提高,与实测径流值比较一致。传统RUSLE的产沙量模拟值与实测值有较大偏差,而直接考虑径流影响的改进RUSLE模型则能较好地预测不同覆被小区的侵蚀量。这说明,本文基于改进SCS-CN和RUSLE模型所建立的降雨-径流-侵蚀模型能够较好地定量评价黄土丘陵区不同土地覆被坡面的水土流失效应,可为黄土高原土壤侵蚀防治和植被恢复格局设计提供科学依据。