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为进一步减少崇礼区水土流失、解决上下游水资源供需矛盾,保证2022年冬奥会成功举办。本研究以崇礼小流域为研究对象,通过实地调查与实验、咨询有关专家、查阅相关文献资料,利用研究区DEM数字高程图和2015年Landsat影像等数据,获取崇礼小流域下垫面本底数据库,分析崇礼土壤侵蚀分布规律;通过构建土地适宜性评价指标体系,对小流域土地适宜性进行评价;构建净水输水型小流域功能区划指标体系,对小流域进行水土保持功能分区;针对小流域各功能区特点和土壤侵蚀强度,提出适宜的水土流失治理措施,为当地水土保持综合治理提供借鉴。主要研究结果如下:
(1)通过实地调查和搜集相关数据,基于3S技术,对数据进行整合分析,获取小流域降雨侵蚀力、土地利用类型、土壤类型、土层厚度、植被覆盖等基础信息数据,构建小流域下垫面基础信息库。根据修正的通用土壤流失方程式(RUSLE)得到崇礼土壤侵蚀强度空间分布图。研究区轻度侵蚀面积为503.47km2,占总面积21.54%,侵蚀量为59.66t/(km2·a),侵蚀量占侵蚀总量14.91%;中度侵蚀面积为245.53km2,占总面积的10.52%,侵蚀量为88.51t/(km2·a),占总侵蚀量的22.12%;强烈及以上程度的侵蚀面积为270.43km2,占总面积的11.59%,侵蚀量为251.13t/(km2·a),占流域总侵蚀量的62.76%。对研究区土壤侵蚀强度的空间分布状况进行分析。土壤侵蚀面积随坡度的增加呈先增大后减小的趋势,平均侵蚀面积顺序为坡度带8-15°(809.63km2)、15-25°(788.86km2)、0-8°(531.46km2)、25-35°(186.38km2)、35°以上(17.77km2)。阳坡(343.67km2)、半阳坡(237.08km2)土壤侵蚀面积较半阴坡(191.72km2)和阴坡(203.63km2)大。土壤侵蚀面积依次为栗褐土(754.19km2)、栗钙土(88.77km2)、棕壤(72.01km2)、褐土(67.67km2)、粗骨土(29.02km2)、潮土(9.8km2)、风沙土(6.96km2)。土壤侵蚀面积随土壤厚度的加深呈现出减弱的变化趋势,20cm以下侵蚀面积为392.63km2,60cm以上为38.09km2。
(2)结合崇礼区的自然条件、土壤侵蚀现状和社会经济状况,利用层次分析法,对研究区进行土地适宜性评价。宜农地的空间分布中,高度适宜的农业用地相对较少,面积40.26km2,占流域总面积的1.72%;一般适宜农业用地面积为1402.93km2,占流域总面积的60.11%。宜林地的空间分布中,高度宜林地面积为244.73km2,占流域总面积的10.48%;较宜林地在流域内分布最广,面积为1722.49km2,占流域总面积的73.80%。宜牧地的空间分布中,高度宜牧地的面积为1235.33km2,约占小流域面积的49.20%;一般适宜牧地的面积为1235.33km2,占流域面积的52.29%。
(3)根据土壤侵蚀强度、土地适宜性评价等的小流域功能分区指标体系,基于净水输水型小流域建设理念,对研究区进行功能分区。将研究区分为河道修复治理区(河道输水区、滨河缓冲区)、生产生活区、远山生态修复区及冬奥服务规划区四个大区,并将河道修复区划分为河道输水区及滨河缓冲区两个亚区。其中远山生态修复区面积最大1051.72km2,占流域总面积的45.06%;生产生活区面积为708.63km2,占流域总面积的30.36%;冬奥服务区的面积为371.63km2,占流域总面积的15.92%;河道修复区总面积为202.01km2,占流域总面积的8.66%。
(4)基于净水输水型小流域建设理念,分别制定了针对不同生态功能区特点和不同土壤侵蚀状况的水土流失综合治理技术措施。
(1)通过实地调查和搜集相关数据,基于3S技术,对数据进行整合分析,获取小流域降雨侵蚀力、土地利用类型、土壤类型、土层厚度、植被覆盖等基础信息数据,构建小流域下垫面基础信息库。根据修正的通用土壤流失方程式(RUSLE)得到崇礼土壤侵蚀强度空间分布图。研究区轻度侵蚀面积为503.47km2,占总面积21.54%,侵蚀量为59.66t/(km2·a),侵蚀量占侵蚀总量14.91%;中度侵蚀面积为245.53km2,占总面积的10.52%,侵蚀量为88.51t/(km2·a),占总侵蚀量的22.12%;强烈及以上程度的侵蚀面积为270.43km2,占总面积的11.59%,侵蚀量为251.13t/(km2·a),占流域总侵蚀量的62.76%。对研究区土壤侵蚀强度的空间分布状况进行分析。土壤侵蚀面积随坡度的增加呈先增大后减小的趋势,平均侵蚀面积顺序为坡度带8-15°(809.63km2)、15-25°(788.86km2)、0-8°(531.46km2)、25-35°(186.38km2)、35°以上(17.77km2)。阳坡(343.67km2)、半阳坡(237.08km2)土壤侵蚀面积较半阴坡(191.72km2)和阴坡(203.63km2)大。土壤侵蚀面积依次为栗褐土(754.19km2)、栗钙土(88.77km2)、棕壤(72.01km2)、褐土(67.67km2)、粗骨土(29.02km2)、潮土(9.8km2)、风沙土(6.96km2)。土壤侵蚀面积随土壤厚度的加深呈现出减弱的变化趋势,20cm以下侵蚀面积为392.63km2,60cm以上为38.09km2。
(2)结合崇礼区的自然条件、土壤侵蚀现状和社会经济状况,利用层次分析法,对研究区进行土地适宜性评价。宜农地的空间分布中,高度适宜的农业用地相对较少,面积40.26km2,占流域总面积的1.72%;一般适宜农业用地面积为1402.93km2,占流域总面积的60.11%。宜林地的空间分布中,高度宜林地面积为244.73km2,占流域总面积的10.48%;较宜林地在流域内分布最广,面积为1722.49km2,占流域总面积的73.80%。宜牧地的空间分布中,高度宜牧地的面积为1235.33km2,约占小流域面积的49.20%;一般适宜牧地的面积为1235.33km2,占流域面积的52.29%。
(3)根据土壤侵蚀强度、土地适宜性评价等的小流域功能分区指标体系,基于净水输水型小流域建设理念,对研究区进行功能分区。将研究区分为河道修复治理区(河道输水区、滨河缓冲区)、生产生活区、远山生态修复区及冬奥服务规划区四个大区,并将河道修复区划分为河道输水区及滨河缓冲区两个亚区。其中远山生态修复区面积最大1051.72km2,占流域总面积的45.06%;生产生活区面积为708.63km2,占流域总面积的30.36%;冬奥服务区的面积为371.63km2,占流域总面积的15.92%;河道修复区总面积为202.01km2,占流域总面积的8.66%。
(4)基于净水输水型小流域建设理念,分别制定了针对不同生态功能区特点和不同土壤侵蚀状况的水土流失综合治理技术措施。