降雨強度對小流域地表水土保持工程影響的建模分析

□李青青

長期以來，為了防止水土流失，提高土壤生產力和保持土壤結構，在小流域實施了等高挖、機械鋤草、人工耕作等措施，從而達到了防治水土流失、提高土壤生產力、保持土壤結構的目的。但是，富營養化已經成為危害地表水質最嚴重的問題，農業非點源污染是其最主要的源頭，非點源污染主要指污染物在較大范圍內以分散和微量的形式進入到收納水體中。其中，氮和磷是最主要的溶質因子。為了更加準確地治理農業非點源污染，國內外學者已經相繼開發出了早期的經驗模型(如降雨量STOM)到現在的具有一定物理意義流域尺度的模型(如降雨量HSPF)。Wallach降雨量等將溶質的擴散理論模型用于模擬地表徑流中污染物流失的過程，降雨強度直接影響雨量以及下滲深度。當前人類活動范圍不斷擴大，生態環境遭到破壞，導致部分地區難以預測降雨規律，強降雨不僅加大了小流域地表水土保持工程的施工難度，而且使已完成的工程受到破壞，使施工地的降雨量和產沙量增加，抑制水土保持工程的減流效果和減沙效果。

因此，相關學者對此展開了深入的研究。利用遙感技術收集黃土地區65個小流域的水土保持工程資料，驗證了降雨強度對小流域地表具有侵蝕作用，且隨降雨強度的增大，地表溶質流失越多，土壤結構受破壞程度越重，但實驗中未考慮其它變量的影響，導致結果精度不高。利用氮原子標記法來計算地表土壤中的氮素元素，實驗結果表明，小流域水土保持工程與降雨強度呈正相關關系，但未考慮其他溶質對試驗結果的影響，且試驗結果的可靠性較低。……