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土壤侵蚀预报模型是土壤侵蚀科学研究的前沿领域之一。以物理过程为基础的水蚀预报模型WEPP与GIS结合，可以模拟侵蚀产沙的时空变化，为水土保持措施的优化配置、水土流失的有效监测和水土资源保护与持续利用提供科学手段。探讨和分析WEPP模型在土壤侵蚀严重的黄土高原的适用性，对我国土壤侵蚀模型开发具有重要意义。
本研究在深入理解WEPP模型坡面版、流域版和GeoWEPP基本原理的基础上，整理已有的试验观测数据和相关研究成果，针对黄土高原的侵蚀环境特征，对WEPP模型数据库建设，WEPP模型的适用性等进行了研究，取得以下主要结论：
(1)气候数据模拟。利用中国科学院安塞水土保持试验站1986～2003年的气象资料，对随机气候生成器CLIGEN在黄土高原的适用性进行检验，为WEPP模型模拟侵蚀做好数据准备。CLIGEN不考虑各个气象因子之间的关系，较好地模拟具有实测数据的单个气象因子，而对于没有实测数据的气象因子，不得不借助美国参照站点数据，这使得风速模拟的月均值、标准差普遍高于相应的实测值。
(2)WEPP数据库的建立。WEPP模型中描述水蚀相关的参数众多，在实际应用时，对有些不能直接测定的模型参数，仍需要采用经验公式，或者将其作为标定参数、采用“合理”的估计值，或者采用模型自带的默认参数值，初步建立WEPP模型参数库。在此基础上，生成WEPP模型运行所需的气候文件、土壤文件、坡而地形文件和管理文件。
(3)坡面土壤侵蚀的模拟。利用多年径流小区观测资料，率定模型参数并进行模型验证和评价。结果表明，WEPP模型对侵蚀趋势与过程预报基本合理，反映出坡面任意点的侵蚀和沉积量。种植农作物的径流小区和裸地小区的相对误差基本上都在40％左右。从不同土地利用地块的模拟结果可以看出，休闲地、农作物和草地的径流量和依次减少，土壤侵蚀量来说，草地最少，其次为休闲地和农作物用地。对于不同坡度的小区模拟结果分析，随着坡度增加，径流量的变化不足很明显，土壤侵蚀量和输沙量呈逐渐增加的趋势。
(4)模型对不同参数的敏感性。分析表明：径流量对土壤反射率、细沟间土壤可蚀性、细沟土壤可蚀性、临界剪切力、坡度和坡长的变化不敏感，但是对土壤有效水力传导率的变化比较敏感，而土壤侵蚀量和产沙量对细沟间土壤可蚀性和和土壤反射率的变化不敏感：当细沟土壤可蚀性变小，临界剪切力和土壤有效水力传导率变大时，土壤侵蚀量和产沙量都变小：而当坡长和坡度成倍变化时，土壤侵蚀量和产沙量的变化趋势相同。
(5)GeoWEPP模型小流域模拟。运用流域版WEPP和GeoWEPP分别对小流域模拟进行初步分析。利用范家沟流域的基础数据，运行GeoWEPP模型，模拟得到该地区的土壤侵蚀量和产沙量的分级图，同时说明不同的管理措施可以明显降低土壤侵蚀量和产沙量。GeoWEPP为指导水土保持措施优化配置提供有力工具。