论文部分内容阅读
我国是世界上水土流失最严重的国家之一,黄土高原又是我国水土流失最严重的地区。水土流失可以造成土壤肥力下降,可使大量肥沃的表层土壤丧失;水库淤积,河床抬高,通航能力降低,洪水泛滥成灾;威胁工矿交通设施安全;恶化生态环境。因此进行水土保持治理是非常重要的,而这些治理措施中的主要一项就是淤地坝建设。
淤地坝作为水土流失地区沟道治理的主要水土保持工程措施,在黄土高原丘陵沟壑区的水土保持中占有重要地位。淤地坝含水量的分析,对于淤地坝的建设、维护和合理利用都有重要意义。而绥德县属于水土流失地区中的典型代表,韭园沟也是国家重点治理的流域,因此对陕西省绥德县韭园沟流域的淤地坝坝地土壤含水量进行分析是具有重要的现实意义的。
论文以陕西省绥德县韭园沟流域三角坪坝地为研究对象。通过采样布点、土工处理,并以土壤含水量作为高程信息,对三角坪坝地的土壤含水量进行分析。将坝地分为坝前、坝中、坝后,从水平、垂直以及纵剖面等方面对含水量进行分析,并由此得出含水量空间分布情况的研究方法。该方法不仅可以用于分析土壤含水量的空间分布情况,也可以用于对土壤成分等其它要素的空间分布情况进行分析。
对于淤地坝的水保性能的研究,从上个世纪五、六十年代淤地坝开始大规模兴建以来,就从未停止,但是利用GIS技术对含水量的空间分布规律进行的研究还并不多见。本文利用GIS技术对坝地土壤含水量空间分布情况进行模拟,快速、准确地获取坝地内各地点的土壤含水量信息,同时获取坝地含水量的总体信息。为淤地坝的建设、维护以及坝地的科学治理、合理利用提供重要数据。对淤地坝的管理以及坝地的使用具有重要意义。
论文的主要工作如下:
(1)通过对30个采样点,从0.0m到3.0m,十一个深度处的330个含水量值进行分析,模拟坝地土壤含水量水平分布情况,得到含水量的水平分布情况的DEM图,对坝地不同深度处土壤含水量的水平分布情况进行分析。通过对含水量的分布规律进行总结,将三角坪淤地坝坝地土壤含水量的水平分布情况进行分类,自地表而下分为五段,并分别对每段的含水量分布规律的共同点进行了总结。
(2)从上往下相邻两个深度之间的含水量差值反映了含水量的垂直变化情况。通过对含水量水平分布情况叠置分析,得到含水量的垂直变化情况图,对坝地相邻两深度之间的含水量变化进行分析。
(3)通过对坝地中轴线上143个矢量点进行样条插值和克里金插值,得到坝地中轴线纵剖面的含水量分布DEM图。通过该图分析坝地中轴线纵剖面的含水量分布情况,并利用Excel软件绘制了30个采样点的土壤含水量的垂直变化情况图。
(4)将11个DEM图进行叠加求和取均值,得到坝地含水量总体分布图。对三角坪坝地土壤含水量的总体分布情况进行分析。生成三维立体模拟图,发现坝中部分的含水量最高,坝后部分的含水量次之,坝前部分的含水量最低。
(5)通过分析总结得到相对完整的对淤地坝含水量进行空间分析的方法,并将该方法推广到其他与土壤研究相关的领域,并且对整个分析过程进行了详细的描述,为以后研究的提供参考。