2023年 第27卷 第8期
《工程（英文）》 >> 2023年 第27卷 第8期 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.015
黄土高原典型流域淤地坝系泥沙拦截动态模拟
a Department of Earth and Environmental Science, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China
b Key Laboratory of Soil and Water Conservation on the Loess Plateau of Ministry of Water Resources, Yellow River Institute of Hydraulic Research, Zhengzhou 450003, China
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摘要
淤地坝建设是黄土高原地区最具成效的水土保持措施之一，在全球水土流失严重地区也得到广泛应用。淤地坝拦沙的定量模拟是其效益评估的关键所在，也是区域淤地坝规划建设的重要基础。为此，本研究基于流域分布式水沙过程模拟，提出了流域淤地坝系拦沙量动态模拟框架：SWAT-DCDam (soil and water assessment tool-dynamic check dam)。在SWAT-DCDam框架中，新开发的DCDam模块以SWAT模型的模拟步长生成全流域淤地坝的动态级联结构，SWAT模型模拟的径流和输沙用来驱动DCDam模块，对流域内各淤地坝开展拦沙动态模拟。本研究以黄土高原中部延河流域为典型研究区，在分析流域淤地坝建设演变特征的基础上，模拟近60 年（1957—2016 年）流域淤地坝拦沙动态演变过程，采用累积淤积量野外调查数据评估了模型表现，并定量分析了坝系拦沙对流域减沙的贡献。结果表明，流域淤地坝结构特征发生趋势性变化，大型和中型淤地坝的坝体高度分别增加37.14%和9.22%，同时，大型和中型淤地坝的控制面积分别减少46.03%和10.56%。模型评估结果表明，SWAT-DCDam表现良好，对淤地坝累积淤积量高估11.5%。1970—2016 年间，淤地坝拦沙贡献延河流域总减沙量的15%。本研究成果可为区域水土流失综合治理和淤地坝规划建设提供方法与技术支持。
补充材料
京公网安备 11010502051620号
