其次 , 流域侵蚀量测算以河流泥沙输移比法较 好 , 它将流域侵蚀量与河流输沙量紧密联系起来 , 受 到广泛的关注 , 因而 , 研究各流域泥沙输移比成为测 算侵蚀量的首要问题 。
第三 , 各流域水土保持进展差异较大 , 各地开发 建设规模 、进度不一致 , 对流域侵蚀与产沙影响有大 有小 , 要测算流域几十年的各年侵蚀量 , 决非易事 。
2 侵蚀量测算方 法
鉴于上述问题和流域内自然 、社会经济情况的 差异 , 本次测算采用分区或分段 , 以江河主要控制站 多年实测输沙资料为依据 , 利用河流泥沙输移比法 测算 , 最后将分区值加总得出 。在具体计算时 , 对因 建设库坝引起河流输沙量减少 , 用淤积资料或建库 前径流 —泥沙关系作还原计算 ;泥沙输移比的确定 利用调查研究成果 , 经多方面对比确定 。
Abstract In order to evaluate soil erosion condition in China , the soil erosion amount should to be calculated .Based on the existing research , the sediment investigation and soil erosion controlling data are collected . With methods of sediment delivery ratio(SDR)and soil conservation , the annual average soil erosion amount of Yellow river basin and Yangtze river basin etc .9 large rivers basins are calculated , which is 5.31 billion tons . The results are compared with relative researches , and differences of sediment delivery ratio among basin regionalization are discussed .Which shows that the gross amount of soil erosion of Yangtze river basin is the largest , Yellow river basin are less than Yangtze river basin , then the turn is Huaihe river basin , Pearl river basin , Liaohe river basin , Songhuajiang river basin , the Minjiang river basin and the Qiantang river basin are the least . Key words river basin ;erosion and sediment yield ;sediment delivery ratio(SDR);soil erosion amount
1 土壤侵蚀量研究与问题
我国的土壤侵蚀量研究经历了半个多世纪 , 归 纳起来有 2 个重要发展时期 :一是 20 世纪 70 年代 以前 , 主要结合黄河整治和黄土高原水土保持 , 开展 流域水土保持考察 , 估算流域土壤侵蚀数量[ 1] , 也探 索和积累了研究方法 。二是 20 世纪 80 年代以后水 土保持调查研究蓬勃兴起 , 结合农业资源综合考察 与区划 , 测算各地和部分流域土壤侵蚀量 , 并利用遥 感技术开展大范围乃至全国土壤侵蚀量调查 , 积累 了部分流域土壤侵蚀量资料 , 调查研究方法也得到
收稿日期 :2005 09 29 修回日期 :2006 02 10 第一作者简介 :李智广(1966—), 男 , 博士 。 主要研究方向 :水土保持监测及 3S 技术应用 。 E-mail :Lizhiguang @mwr .gov .cn
2
中国水土保持科学
2006 年
长足发展 。 经过研究和测算 , 我国黄河 、长江 、松辽 、淮河 、
我国土壤侵蚀类 型复杂 , 形 式多样 , 侵 蚀强度 大 , 危害严重 。 随着水土保持生态工程和开发建设 工程的进展 , 土壤侵蚀量变化较大 , 在对生态建设环 境评估和深化综合治理中 , 亟待知道土壤侵蚀量的 多年平均值 。截至目前 , 我国主要江河已积累了数 十年径流 、泥沙观测资料 , 并于 1999 年进行了全国 第 2 次土壤侵蚀遥感普查 , 这为侵蚀泥沙测算创造 了条件 。 笔者以江河主要控制站输沙资料和遥感资 料为依据 , 结合泥沙输移比和有关研究 , 测算了我国 黄河 、长江等 9 个流域侵蚀泥沙数量特征 , 以期为水 土保持生态建设服务 。
长江流域面积大 , 地势起伏 , 降雨充沛 , 土壤质
地黏重 、渗透性差 , 各类侵蚀均较严重 , 又有湖库调 节 , 侵蚀堆积差异显著 , 可分为 4 个区域进行测算 。 3.2.1 长江上游区 指宜昌站以上的上游区 , 面积 100.55 万 km2 , 实测年 均输沙 5.01 亿 t 。 1988 年余 剑如等根据 16 个典型流域的侵蚀与堆积调查 , 分析 计算出该段 RSD =0.23[ 7] ;2000 年陈治谏等根据区 内各省农业区划及国土资源等资料综合分析 , 计算 出本区 RSD =0.24[ 8] 。 测算采用 0.24 , 计算上游区 年侵蚀 20.875 亿 t , 较 1985 年长江流域水土保持考 察得出该区侵蚀总量 14.1 亿 t 大[ 9] 。 3.2.2 汉江流域 汉江皇庄站以上流域面积 14.21 万 km2 , 年均输沙 0.54 亿 t 。 由于丹 江口水库的影 响 , 需对皇庄站输沙资料进行还原计算 。 未建库前 (1960 年前)皇庄实测年均输沙 1.24 亿 t ;建库后至 1994 年淤积 14.1 亿 m3 , 输沙很少 。 在不考虑其他 工程的影响下 , 还原算出该站 1950 —1994 年平均年 输沙 1.103 亿 t 。用西汉水流域 RSD =0.66 测算[ 7] , 该流域年侵蚀量 1.671 亿 t 。 3.2.3 洞庭湖水系 洞庭湖水系包括湘 、资 、沅 、澧 四水 , 桃江等 4 站控制面积 20.88 万 km2 。鉴于均有 水库影响亦缺少淤积资料 。本次测算利用四水流域
3.1 黄河流域 黄河流域总面积 79.5 万 km2 , 由于独特的自然
条件和长期的人为活动 , 水土流失最严重 , 同时 , 水 土保持开展较早 、规模较大 , 减水减沙效益显著 ;因 而测算流域侵蚀量应包括控制站年均输沙量 、水利 水保工程措施年拦沙减沙量和引黄灌溉年均引沙量 3 部分。 3.1.1 年均输沙 黄河泥沙主要产自黄土高原 , 所 以小浪底(三门峡)、黑石关和小董 3 站基本控制了
进入下游的泥沙量 。 1950 年后 40 a 间 3 站年均输 沙 14.428 亿 t[ ;此后可将该区 R SD划分为 ≥0.95 和 <0.95 这 2 大区[ 5] , 其中 <0.95 为平原区和河 源区 , 侵蚀 强度小且面积较小 。本次测算暂取 RSD =1 , 则侵蚀 量为 14.428 亿 t 。 3.1.2 拦沙减沙 20 世纪 90 年代 , 水利部组织“黄 河水沙变化研究基金” 、黄河水利委员会组织“水土 保持科研基金” 、国家自然科学基本重大项目和“八
R SD介于 0.06 ～ 0.17 之间 , 平均值为 0.091 。五水年
均输沙 1454 万 t , 测算侵蚀量约 1.616 亿 t 。 以上四区集水面积 147.85 万 km2 , 占长江全流
域总面积 82.1 %, 年均侵蚀量 26.11 亿 t , 较 1985 年 长江流域水土保持考察估算的 22.4 亿 t 要高[ 9] 。 3.3 珠江流域
Calculation on soil erosion amount of main river basin in China
Li Zhiguang , Liu Bingzheng
(The Mornitoring Center of Soil and Water Conservation , MWR , 100053 , Beijing, China)
水灌溉为主 , 相应引出泥沙 。据对黄河宁夏 、内蒙古 灌区及渭河 、汾河流域灌 区引沙量统计[ 3] , 1950 年 后平均年引沙 0.695 亿 t 。
以上 3 项测算表明 , 黄河流域上中游 73 万 km2 区域内年均侵蚀量约 16.94 亿 t , 比国家水文局公布 的 16.0 亿 t 稍大 。 3.2 长江流域
由于多种原因 , 流域既缺少实测输沙资料 , 又无 泥沙输移比研究时 , 采用水土保持法测算 , 即利用水 土流失面积的强度分级与该级侵蚀模数的乘积累加 生成 。具体计算时 , 若不能分出侵蚀强度级别 , 则用 平均侵蚀模数与侵蚀(或土地)面积相乘求取 ;个别 区段 , 还借用邻近区域资料补正 。
3 各大流域侵蚀 量分析与测算
五”国家重点科技攻关项目等四项基金研究 , 分别用
水文法和水土保持法对本流域水利 、水土保持工程 减沙效益进行 估测[ 6] 。 结果表明 , 20 世纪 70 年代 平均年减沙 3.68 亿 t , 80 年代 3.599 亿 t 。 3.1.3 年均引沙 黄河中游地处干旱 、半干旱气候 区 , 农业灌溉历史悠久 , 灌溉面积逐年扩大 , 以引河
2040(62)年:14
月 6
中国 水土 保持 科学 Science of Soil and Water Conservation
Vol.4 No .2 Apr .2006
我国主要江河流域土壤侵蚀量测算
李智广 , 刘秉正
(水利部水土 保持监测中心 , 100053 , 北京)
摘要 为了对我国土壤侵蚀进行评估 , 需要测算多年平 均侵蚀 量 。 在前人 研究的 基础上 , 收集 主要江 河泥沙 测验 资料和水土保持研究资料 , 采用河 流泥沙输移比法和水土保持法 , 测算出我 国黄河 、长江等 9 大江 河流域多年 平均 侵蚀量为 53.10 亿 t, 并与相关资料进行对比 ;讨论流域 分区的泥沙输移比差异 。 结果表明 :侵蚀总量以长江流 域最 大 , 黄河流域次之 , 淮河 、珠江 、辽河 、松花江流域依次 居后 , 闽江和钱塘江流域最少 。 关键词 江河流域 ;侵蚀产沙 ;泥沙输移比 ;土壤侵蚀量