（水利工程专业论文）黄土高原坡沟系统侵蚀产沙动力过程与调控研究.pdf

中文摘要 论文题目：黄土高原坡沟系统侵蚀产沙动力过程与调控研究 学科专业：水文学与水资源 研究生： 指导教师： 魏霞 李占斌教授 摘要 签名： 签名： 本文针对目前坡沟系统研究中的薄弱环节和亟待解决的问题，分别利用室内概化坡 沟系统模型和野外天然变坡地形，采用放水冲刷试验来研究和完善坡沟系统的侵蚀产沙理 论。根据黄土高原的坡沟地貌特征，建立室内坡沟系统概化模型，结合r e e 示踪技术， 采用室内放水冲刷试验，研究了坡沟系统的径流水动力学特性、坡沟系统的侵蚀产沙过程、 坡沟系统的径流侵蚀动力、坡沟系统侵蚀泥沙来源等问题。利用野外坡沟系统的放水冲刷 试验，研究了草被覆盖对坡沟系统的水动力学特性的调控作用、坡沟系统的侵蚀产沙过程 随坡底和沟底两种不同位置时侵蚀产沙的差异、坡沟系统的侵蚀产沙过程随着坡底和沟底 草被覆盖度的变化、坡沟系统的侵蚀产沙过程随着坡沟系统不同坡长组合的变化等问题。 用野外收集到的坡面改修梯田工程资料，研究了坡改梯工程措施的实施对坡沟系统的入渗 过程、产流产沙过程的调控作用；根据收集到的沟道淤地坝工程资料，分析了淤地坝工程 措施的实施对来自坝空流域坡沟系统径流泥沙和侵蚀产沙粒径的调控；应用有限元分析 软件，研究了淤地坝工程措施对坡沟系统重力侵蚀的调控作用。通过三年来相关的试验 与研究工作，取得以下结论： ( 1 ) 在本论文试验的坡沟系统中，径流雷诺数r e 、径流弗罗德数f r 和流速v 随流量和坡 位的不同变化较大。在实验流量范围内，坡沟系统的r e 变化位于3 4 2 3 8 5 8 8 之间， r e 都小于9 0 0 ，说明整个试验过程中，坡沟系统的径流处于层流状态。f r 变化位于 1 3 6 8 9 2 之间：均都大于l ，说明在整个试验过程中，坡沟系统径流处于急流状态。 ( 2 ) r e e 示踪研究结果表明，坡沟系统的侵蚀量主要来自坡面，坡面顶端2 m 的侵蚀量占 坡沟系统总侵蚀量的5 0 7 5 ；坡面各示踪侵蚀带侵蚀量大小顺序依次为：l a 元素 示踪带( 坡顶断面) c e 元素示踪带( 与坡顶断面相邻的坡中断面) t b 元素示踪带 ( 坡底断面) s m 元素示踪带( 与坡底断面相邻的坡中断面) ，但q = 1 2 l m i n 时例外； 沟坡各侵蚀带侵蚀量大小次序依次为：e u 元素示踪带( 沟顶断面) y b 元素示踪带( 沟 坡中间断面) d y 元素示踪带( 沟底断面) ，但小流量q = 6 l m i n 和q = 8 l m i n 时例外； 流量相同时，随着冲刷历时的延长，坡沟系统侵蚀率呈波动变化趋势，陆续达到最大， 然后又逐渐减小：且随冲刷流量的增大，侵蚀率达到最大值的时间越来越短。 西安理工大学博士学位论文 ( 3 ) 坡沟系统中的侵蚀率与径流能耗或单宽水流功率之间呈现显著的幂函数关系，函数的 通式为：j ，= a x 一，其中，y 为侵蚀率，x 为能耗或者单宽水流功率，a 、b 为大于零 的常数。并且能耗与侵蚀率之间的相关性大于单宽水流功率与侵蚀率之间的相关性。 坡沟系统中的侵蚀率与径流剪切力之间呈现出线性相关性，但是相关关系不如能耗和 功率关系显著，本研究中的坡沟系统在用径流剪切力、径流能耗、水流功率三个参数 进行描述时，径流能耗效果最好，水流功率次之，径流剪切力相对最差。 ( 4 ) 相同冲刷流量下，不论草被布设在坡沟系统的坡底还是沟底，随着草被覆盖度从3 0 增大至5 0 ，坡沟系统的r e 、f r 和v 均呈现出明显的增长趋势，但随着草被覆盖度 继续增大至7 0 时，r e 、f r 、v 又呈现出明显的递减趋势。相同流量相同草被覆盖度 下，坡沟系统的r e 、f r 和v 随着冲刷历时的增大呈现出波动的变化趋势，增减趋势 不是很明显；相同草被覆盖度下r e 、f r 、v 随着冲刷流量的增大而增大；草在沟时的 r e 、f r 、v 略大于草在坡底时相应的r e 、f r 、v 。 ( 5 ) 不论草被布设在坡底还是沟底，当草被覆盖度相同时，随着放水流量的增大，坡沟系 统的产流总量呈现出增大的趋势。同一流量下，坡沟系统的产流量随着草被覆盖度的 变化不同，当草被在坡底时，坡沟系统的产流量的变化为：当q = 1 4 l m i n 时，0 5 0 3 0 原状 7 0 ；当q = 1 8 l m i n 和q = 2 2 l m i n 时，5 0 0 原状 3 0 7 0 。当草被在沟底时，坡沟系统的产流量的变化为：当q = 1 4 l m i n 时，o 5 0 3 0 原状 7 0 ；当q = 1 8 l m i n 和q = 2 2 l m i n 时，原状 7 0 5 0 3 0 0 。 ( 6 ) 坡沟系统的产沙总量随着草被覆盖位置的变化相差较大。当草被布设在坡底时，草被 覆盖度为原状时，随着流量的增大，坡沟系统的产沙量呈现出先减小后增大的趋势； 草被覆盖度为5 0 时，随着流量的增大，坡沟系统的产沙量呈现出先增大后减小的趋 势；草被覆盖度为7 0 、3 0 和剪草裸坡时，随着放水流量的增大，坡沟系统的产沙 总量呈现出逐渐增大的趋势。当草被布设在沟底时，草被覆盖度为原状、7 0 和剪草 裸坡时，随着放水流量的增大，坡沟系统的产沙总量呈现出逐渐增大的趋势；草被覆 盖度为5 0 和3 0 时，随着流量的增大，坡沟系统的产沙量呈现出先减小后增大的趋 势。 ( 7 ) 在本实验设计的坡长和流量范围内，长坡长的产沙量大于短坡长的产沙量，相同草被 覆盖度和相同流量下，长坡长的坡沟系统的侵蚀产沙过程较短坡长的侵蚀产沙过程剧 烈，各坡长情况下产沙量随着流量和盖度的变化呈现出不同的变化趋势。 ( 8 ) 相同冲刷流量下，坡沟系统的侵蚀产沙过程随着坡面草被覆盖度的增大呈现先增大后 减小的趋势。即当草被覆盖度由3 0 增大至5 0 时，坡沟系统的产沙速率增大，但随 着草被覆盖度继续增大至7 0 时，坡沟系统的产沙速率又出现减小的趋势。坡沟系统 的产沙速率随着沟坡的草被覆盖度的变化呈现出类似坡面草被覆盖度的变化，但这种 变化不如坡面显著。相同覆盖度的草被布设在坡沟系统的沟底时的侵蚀产沙过程较草 被布设在坡底时的侵蚀产沙过程剧烈，这说明在本实验设计的坡沟系统实验中，草被 中文摘要 布设在坡底时的减沙作用较显著，而沟底的减沙作用不如坡底显著。 ( 9 ) 坡改梯工程措施能够增大坡沟系统的入渗量，伴随着入渗量的增多，土壤中的养分 的流失量减小，利于作物高产稳产。在一定的暴雨洪水范围内，坡改梯措施改变了坡 耕地原有的坡度，使坡面的产流产沙量大幅度减小，对坡面产流产沙量进行了有效控 制，从而有效控制了相应坡沟系统的坡面( 上方) 来水来沙量。 ( 1 0 ) 沟道淤地坝工程措施的实施，能够就地拦蓄淤地坝所在坡沟系统的产流产沙量，使得 出口的水沙量减小，长流水沟道的基流量增大，出口泥沙中值粒径减小，说明淤地坝 不但能有效拦蓄洪水泥沙，而且可以减小粗泥沙对下游河道的危害。随着淤积厚度的 增大，淤地坝系所在沟道两侧的坡沟系统的稳定性越来越好，重力侵蚀量或侵蚀潜 力也越来越小，说明淤地坝工程措旋对坡沟系统的重力侵蚀具有较强的调控作用。 关键词：黄土高原；坡沟系统；r e e 示踪；侵蚀产沙；草类植被调控；淤地坝调控；径 流侵蚀动力 本研究得到国家自然科学基金“坡面侵蚀输沙动力过程实验研究 ( 4 0 3 7 1 0 7 5 ) 项 目和国家重点基础研究发展规划( 9 7 3 ) “中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究子 课题“水土保持措施作用机理和适宜性评价”( 2 0 0 7 c b 4 0 7 2 0 6 ) 资助。 英文摘要 t i t l e ：s t u d yo nt h ed y n a m i cp r o c e s sa n da d j u s t c o n t r o l o fe r o s i o na n ds e d i m e n ty i e l do ft h es l o p e g u l l y s y s t e m si nl o e s sp l a t e a u m a j o r = h y d r o l o g y w a t e rr e s o u r c e s n a m e = x i aw e l s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n b i nl i a b s t r a c t s i g n a t u r e ：m 旺 s i g n a t u r e ：z h 厶， o nt h eb a s i so fl i t e r a t u r e sr e v i e w i n go nt h es l o p e - g u l l ys y s t e md e v e l o p m e n tf r o m d o m e s t i ca n da b r o a d ，t h et h e o r yo fe r o s i o ns e d i m e n ty i e l do fs l o p e g u l l ys y s t e mw a s r e s e a r c h e da n dp e r f e c t e db ya i m i n ga tt h ew e a kn e c ka n du r g e n tp r o b l e m st os o l v ei nt h e p r o c e s so fr e s e a r c ho fs l o p e g u l l ys y s t e m s ，u s i n gs l o p e g u l l ys y s t e m sp h y s i c a lm o d e la n d f i e l dc r u d es l o p e g u l l yl a n d f o r m ，a d o p t i n gr u n o f fs c o u r i n gm e t h o d a c c o r d i n gt ot y p i c a l p h y s i o g n o m yo fs l o p e g u l l ys y s t e m si nl o e s sp l a t e a u ，t h es l o p e - g u l l ys y s t e m sp h y s i c a l m o d e lw a se s t a b l i s h e d h y d r o d y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c ，t h ep r o c e s so fe r o s i o ns e d i m e n t y i e l d ，e r o s i o nm o t i v i t y , t h eo r i g i n o fe r o s i o ns e d i m e n ty i e l dw e r ea l lr e s e a r c h e db y i n t e g r a t i n gw i t hr a r e e a r t he l e m e n tt r a c i n gt e c h n o l o g ya n da d o p t i n gs c o u r i n gm e t h o d t h e a d j u s t c o n t r o le f f e c to fg r a s s l a n dc o v e r a g et oh y d r o d y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c ，t h ed i f f e r e n c e o fs e d i m e n ty i e l dp r o c e s su n d e rg r a s s l a n di ns l o p ea n dg u l l y , t h ev a r i a t i o no fe r o s i o n s e d i m e n ty i e l dp r o c e s sw i t hg r a s s l a n dc o v e r a g e ，t h ev a r i a t i o no fe r o s i o ns e d i m e n ty i e l d p r o c e s sw i t hs l o p el e n g t ho fs l o p e g u l l ys y s t e mw e r ea l ls t u d i e db ys c o u r i n gw i t hf i e l d s l o p e - g u l l ys y s t e m se x p e r i m e n t f u r t h e r m o r e ，a c c o r d i n gt od a t ao fs l o p i n gf i e l d sr e f o r m e d t ot e r r a c e df i e l d sc o l l e c t e df r o mf i e l di n v e s t i g a t i o n ，a d ju s ta n dc o n t r o le f f e c to ft e r r a c eo nt h e p r o c e s so fi n f i l t r a t i o n ，f l o wg e n e r a t i o na n ds e d i m e n ty i e l do fs l o p e g u l l ys y s t e m sw e r es t u d i e d a tt h es a m et i m e ，a d j u s ta n dc o n t r o le f f e c to fc h e c kd a mo nf l o wg e n e r a t i o na n ds e d i m e n ty i e l d f r o mt h es l o p e g u l l ys y s t e m sa n di t sg r a i nc o m p o s i t i o nw e r es t u d i e db yt h ec o l l e c t e dd a t a b a s e do nf i n i t ee l e m e n ts o f t w a r e ，a d j u s ta n dc o n t r o le f f e c to fc h e c kd a mo ng r a v i t ye r o s i o n t h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n sw e r eo b t a i n e d ： ( 1 ) m a i nr u n o f fd y n a m i cp a r a m e t e r s ，i n c l u d i n gr e y n o l d sn u m b e r , f r o u d en u m b e r sa n d v e l o c i t yi ns l o p e - g u l l ys y s t e m s ，v a r i e dg r e a t l yw i t hr u n o f fd i s c h a r g ea n ds l o p ep o s i t i o n i nt h i se x p e r i m e n t ，r e y n o l d sn u m b e rv a r i e db e t w e e n3 4 2 3a n d8 5 8 8 ，a l lo fw h i c hw a s 西安理工大学博士学位论文 s m a l l e rt h a n9 0 0 ，a n di n d i c a t e dt h a tr u n o f fi nt h es l o p e g u l l ys y s t e mw a sl a m i n a rf l o w f r o u d en u m b e r sv a r i e db e t w e e n1 3 6a n d8 9 2i nt h ee r o s i o np r o c e s s e s ，a n ds h o w e dt h a t t h er u n o f fo ft h es l o p e g u l l ys y s t e m sw e r et u r b u l e n tf l o w ( 2 ) a n a l y s i so fs e d i e m e n ts o u r c eb yr a r e - e a r t he l e m e n tt r a c i n gm e t h o di n d i c a t e dt h a tt h e p r o p o r t i o no fs e d i m e n tf r o ms l o p ew a sg r e a t e rt h a nt h a tf r o mg u l l yi nt h ee x p e r i m e n t ， a n ds e d i m e n tf r o mt h et o pt w om e t e r so nt h es l o p ea c c o u n t e df o rm o r et h a n5 0 o ft h e t o t a ls e d i m e n t y i e l d e x c e p tf o rs e d i m e n tu n d e rt h er u n o f fd i s c h a r g eo f12 l m i n ， s e d i m e n tf r o mv a r i o u se l e m e n tt r a c i n gb e l ti nt h es l o p ew a si nt h eo r d e ro fl a c e t b s i n s e d i m e n tf r o mv a r i o u se l e m e n tt r a c i n gb e l ti nt h eg u l l yw a si no r d e ro fe u y b d y ，e x c e pf o rs e d i m e n tu n d e rt h er u n o f fd i s c h a r g eo f6 l m i na n d8 l m i n e r o s i o nr a t i o i n c r e a s e df l u c t u a n t l yw i t ht i m eu n d e rt h es a m er u n o f fd i s c h a r g e a n dt i m es e d i m e n t r e a c h e di t sp e a kv a l u ed e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo f r u n o f f d i s c h a r g e ( 3 ) t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee r o s i o nr a t eo ft h es l o p e g u l l ys y s t e m sa n dt h er u n o f fe n e r g y c o n s u m p t i o no r t h er u n o f fp o w e rp e ru n i tw i d t hw e r ea l le s t a b l i s h e da s p o w e r f u n c t i o n ( y = 积6 ，w h e r eaa n dbw e r ec o n s t a n t s ；yw a se r o s i o nr a t eo fs l o p e g u l l y s y s t e m s ；xw a sr u n o f fe n e r g yc o n s u m p t i o no rr u n o f fp o w e rp e ru n i tw i d t ho fs l o p e g u l l y s y s t e m s ) w h a t sm o r e ，t h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ee r o s i o nr a t ea n dr u n o f fe n e r g y c o n s u m p t i o nw a sl a r g e rt h a nt h a tt h ee r o s i o nr a t ea n dt h er u n o f fp o w e rp e ru n i tw i d t h t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee r o s i o nr a t eo ft h es l o p e - g u l l ys y s t e m sa n dt h er u n o f fs h e a r s t r e s sw a se s t a b l i s h e da sl i n e a rf u n c t i o n r e s u l td e m o n s t r a t e dt h a ti nt h ep r o c e s so f e r o s i o nd e s c r i p t i o nw i t ht h r e ep a r a m e t e r sw e r ei nt h eo r d e ro fr u n o f fe n e r g yc o n s u m p t i o n r u n o f fp o w e r r u n o f fs h e a rs t r e s s ( 4 ) r e y n o l d sn u m b e rr e ，f u l u o d en u m b e rf ra n dv e l o c i t yo fr u n o f fvw e r ea l ls h o w e da d i s t i n c ti n c r e s c e n tt e n d e n c yw i mt h eg r a s s l a n dc o v e r a g ei n c r e a s i n gf r o m3 0 t o5 0 ，b u t w e r ea l ls h o w e dad i s t i n c td e c r e a s i n gt e n d e n c yw i t ht h eg r a s s l a n dc o v e r a g ei n c r e a s i n gf r o m 5 0 t 07 0 u n d e rt h es a m ec o n d i t i o no fs c o u d n gf l o ww i t h o u tr e f e r e n c et ot h eg r a s s l o c a t i o no fs l o p ea n dg u l l yi nt h es l o p e g u l l ys y s t e m s r e ，f ra n dvw e na l ls h o w da f l u c t u a n tt e n d e n c y 谢mt h et i m ed u r a t i o n ，a n dt h ec h a n g ew a sn o tv e r yc l e a ru n d e rt h e s a m ec o n d i t i o no fs c o u r i n gf l o wa n dg r a s s l a n dc o v e r a g e t h ev a l u e so ft h r e ep a r a m e t e r s o fr e ，f ra n dv g r a d u l l ya u g m e n t e dw i t ht h ei n c r e a s eo ft h es c o u t i n gf l o wu n d e rt h es a m e g r a s sc o v e r a g e w h e ng r a s s l a n di ng u l l y , t h et h r e ep a r a m e t e r so fr e ，f ra n dvw a s s l i g h t l yl a r g e rt h a nt h a ti ns l o p e ( 5 ) t h eg r o s sa m o u n to fr u n o f fg e n e r a t i o nf r o mt h es l o p e g u l l yb e c o m e sl a r g ew i t ht h e i n c r e a s i n gs c o u r i n gf l o wu n d e rt h es a m eg r a s sc o v e r a g ew i t h o u tr e f e r e n c et ot h eg r a s s l o c a t i o no fs l o p ea n dg u l l yi nt h es l o p e g u l l ys y s t e m s t h eg r o s sa m o u n to fr u n o f f 英文摘要 g e n e r a t i o nf r o mt h es l o p e g u l l ys h o w sd i f f e r e n tc h a n g ec h a r a c t e r i s t i c sw i t ht h ed i f f e r e n c e o ft h eg r a s sc o v e r a g eu n d e rt h es a m es c o u r i n gf l o w w h e ng r a s s l a n dw a si nt h es l o p e ，t h e c h a n g el a wo ft h eg r o s sa m o u n to fr u n o f fg e n e r a t i o nw i md i f f e r e n tg r a s sc o v e r a g ew a sa s f o l l o w s ：0 5 0 3 0 o r i g i n a ls t a t e 7 0 u n d e rt h ec o n d i t i o no fq = 1 4 l m i n , 5 0 0 o r i g i n a ls t a t e 3 0 7 0 u n d e rt h ec o n d i t i o no fq = 1 8 l m i n o rq = 2 2 l m i n w h e ng r a s s l a n dw a si nt h eg u l l y , t h ec h a n g el a wo ft h eg r o s sa m o u n to fr u n o f fg e n e r a t i o n w a sa sf o l l o w s ：0 5 0 3 0 o r i g i n a ls t a t e 7 0 u n d e rt h ec o n d i t i o no fq = 1 4 l m i n , o r i g i n a ls t a t e 7 0 5 0 3 0 0 u n d e rt h ec o n d i t i o no f q = 1 8 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1 l e nt h eg r a s sw a si nt h es l o p ea n dt h eg r a s s l a n dc o v e r a g ew a ss a m e ，t h et o t a ls e d i m e n t y i e l dw a ss h o w e ds e v e r a lc h a n g et r e n d e n c ya sf o l l o w s ：1 ) f o rt h e3 0p e r c e n to r5 0p e r c e n t o ft h eg r a s sc o v e r a g e ，t h et o t a ls e d i m e n ty i e l dd e c r e a s e df i r s t l ya n dt h e ni n c r e a s e d 、析t ht h e i n c r e a s es c o u r i n gf l o w ；2 ) f o rt h eo t h e rg r a s sc o v e r a g e s ，t h et o t a ls e d i m e n ty i e l di n c r e a s e d 、析t ht h ei n c r e a s es c o u r i n gf l o w s l o p el e n g t ha n dv e g e t a t i o nc o v e rh a dd e e pe f f e c to ns e d i m e n ty i e l d r e s u l t sb yr u n o f f s c o u r i n gi n d i c a t e dt h a ts e d i m e n ty i e l df r o ml o n gs l o p ew a sl a r g e rt h a nt h a tf r o ms h o r ts l o p e u n d e rt h es a m ev e g e t a t i o nc o v e ra n ds a m er u n o f fd i s c h a r g e ，s e d i m e n ty i e l df r o ml o n g s l o p e g u l l ys y s t e mw a sm o r ee x q u i s i t et h a nt h a tf r o ms h o r ts l o p e - g u l l ys y s t e m t h a ti st o s a y , w i t h i nt h er a n g eo fd e s i g n e ds l o p el e n g t ha n ds c o u r i n gd i s c h a r g e ，s e d i m e n ty i e l do f s l o p e g u l l ys y s t e m sw a sm o r ee x q u i s i t e 、析t 1 1t h ea u g m e n t a t i o no fs l o p el e n g t h u n d e rt h es a m er u n o f fd i s c h a r g e ，s o i le r o s i o ni nt h es l o p e g u l l ys y s t e m si n c r e a s e df i r s t l y a n dt h e nd e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo fv e g e t a t i o nc o v e r w h e nv e g e t a t i o nc o v e ro nt h e s l o p ei n c r e a s e df r o m3 0 t o5 0 ，s e d i m e n ty i e l di nt h es l o p eg u l l ys y s t e mi n c r e a s e d ，a n d t h e nd e c r e a s e dw h e nv e g e t a t i o nc o v e ri n c r e a s e dt o7 0 c h a n g e so fr u n o f fa n ds e d i m e n t y i e l d 、撕t hv e g e t a t i o nc o v e ro ng u l l ys h o w e ds i m i l a rt r e n d c o m p a r i s o no fs e d i m e n ty i e l d 、柝t 1 1d i f f e r e n tv e g e t a t i o nc o v e rl o c a t i o ni n d i c a t e dt h a ts e d i m e n tr e d u c t i o nw i t hv e g e t a t i o n c o v e ra tt h eb o t t o mo ft h es l o p ew a sm u c hl a r g e rt h a nt h a tw i t hv e g e t a t i o nc o v e ra tt h e b o t t o mo ft h eg u l l y ， r e f o r m i n gs l o p e l a n dt ot e r r a c e df i e l d si m p r o v e ds o i li n f i l t r a t i o n ，r e d u c e dn u t r i e n tl o s s ，a n d、，、，、，、-、 仃 p 西安理工大学博士学位论文 c o n s e q u e n t l yi m p r o v e dl a n dp r o d u c t i v i t y a tt h es a m et i m e ，t e r r a c ec h a n g e dt h es l o p e g r a d i e n t ，r e d u c e dt h er u n o f fy i e l d ，a n dc o n s e q u e n t l yr e d u c e ds e d i m e n ty i e l da n di m p r o v e d s t a b i l i t yo fs l o p e - g u l l ys y s t e m ( 1o ) c h e c kd a mw a se f f e c t i v ei nr e d u c i n gs o i la n dw a t e rl o s s ，r e s u l t e di ni n c r e a s i n gb a s ef l o w a n dd e c r e a s ei ng r a i nc o m p o s i t i o n f u r t h e ra n a l y s i si n d i c a t e dt h a tw i t ht h ei n c r e a s eo f a l l u v i a lh e i g h t ，s t a b i l i t yo fs l o p e g u l l ys y s t e mi n c r e a s e d ，a n dg r a v i t ye r o s i o no rp o t e n t i a l w a sd e c r e a s e dt o o t h a ti st os a y , c h e c kd a mc a na d ju s ta n dc o n t r o lg r a v i t yo f s l o p e g u l l y s y s t e m se f f e c t i v e l y k e yw o r d s ：l o e s sp l a t e a u ；s l o p e - g u l l ys y s t e m s ；r a r e e a r t he l e m e n tt r a c i n gt e c h n o l o g y ；e r o s i o n a n ds e d i m e n ty i e l d ；a d j u s t - c o n t r o lo fg r a s s l a n d ；a d j u s t c o n t r o lo fc h e c kd a m ；r u n o f fe r o s i o n p o w e r t h i sw o r kw a s s u p p o r t e db yag r a n tf r o mt h en a t i o n a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a ( n o 4 0 3 7 1 0 7 5 ) a n dt h em a j o rs t a t eb a s i cr e s e a r c hd e v e l o p m e n tp r o g r a mo fc h i n a ( 9 7 3 p r o g r a m ) ( n o 2 0 0 7 c b 4 0 7 2 0 6 ) 独创性声明 秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明：本人所呈交的学位论文是我 个人在导师指导下进行的研究： 作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所研究的工 作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。 本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任 论文作者签名：纽莲2 8 年4 月3 日 学位论文使用授权声明 本人垂氢邃一一在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩， 并已经在西安理工大学申请博士硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者，同意 授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权，即：1 ) 已获学位的研究生按学校规定 提交印刷版和电子版学位论文，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生 上交的学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；2 ) 为 教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、 资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。 本人学位论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权西安理工大学研究生部办 理。 ( 保密的学位论文在解密后，适用本授权说明) 论文作者签名：塑霪 导师签名：一专誓兮2 。喈年q - 月乡日 第一章绪论 l 绪论 1 1 研究目的与意义 土壤侵蚀是当今世界普遍关注的重大环境问题，正如g o b a r n e y 在公元2 0 0 0 年全 球情况报告中指出的