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《黄土高原典型小流域道路特征及影响因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第6期地理研究Vol127,No162008年11月GEOGRAPHICALRESEARCHNov1,2008黄土高原典型小流域道路特征及影响因素3曹龙熹,张科利,张卓栋,张卫(地表过程与资源生态国家重点实验室,北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875)摘要:通过GPS野外实测黄土高原纸坊沟小流域的道路特征,在GIS空间分析等方法支持下研究了流域内各级道路的分布规律。研究表明:黄土高原道路可分为4级,2级以下的土路是小流域的代表路型。各级别道路总长度都随级别增大而增加且累计总长度与道路级别线性相关,道路平均长度和密度则随
2、级别增大而减小。道路网系和流域水系在结构规律上具有一定的相似性。不同级别道路分布范围受地形特征影响不同。爬坡道路坡度与地表坡度之间存在线性回归关系,且次级道路分布受主路控制;典型爬坡路在大于25°坡度范围内多呈“之”字形弯曲,随坡度的减小道路弯曲跨度和与等高线夹角增大。研究结果有助于定量模拟黄土高原地区道路分布特征,并为土壤侵蚀模型中道路影响因子的确定提供参考。关键词:黄土高原;小流域;道路形态;地形分析文章编号:100020585(2008)06212712101前言土壤侵蚀预报模型是开展水土流失定量评价和指导合理土地利用的有效工具。针
3、对不同的使用目的,国内外学者相继开发了坡面模型、小流域模型和区域水土流失预报模[1～5]型。土壤侵蚀是自然过程和人类活动共同作用的结果,由于生产和生活需要,在一个流域或者区域,必然存在由一系列道路组成的路网体系。作为一种特殊的土地利用方式,[6]道路网势必导致流域产流产沙过程变化和水土流失程度加剧。而在现有的侵蚀预报模型[7]中,大多都还未系统考虑道路网系对流域产流产沙过程的影响作用。在不同地貌类型条件下,道路级别构成及分布特征各不相同,对产流产沙过程的影响方式也必然存在差异。所以,定量分析小流域特定地貌条件下道路的分布规律及其与地形等因
4、素间的关系,对深入认识道路侵蚀规律,以及为土壤侵蚀模型提供定量参数都有重要意义。由于道路网系独特的产流产沙规律,道路侵蚀已引起了许多学者的广泛注意。早在20世纪70年代初,国外就开始了有关道路侵蚀方面的研究,针对森林地区水质恶化问[8,9]题,道路水土流失及其对河流泥沙的影响进行了探讨。在分析道路对流域尺度水沙过程影响的研究中,学者们从不同角度考虑了道路的空间分布特征,如路网密度、道路坡度[10]分布特征与道路水沙效应的关系,道路分布高程范围和不同坡面位置道路的水沙运动[11]方式调查。这些研究对于深刻理解道路侵蚀特点及影响因子,精确模拟
5、道路水文和泥沙过程从而进行道路侵蚀预报,进行公路水土流失防治措施评价等方面都具有重要意义。收稿日期:2008203211;修订日期:2008209204基金项目:国家自然科学基金资助项目(40671112)作者简介:曹龙熹(19822),男,河南汝南人,博士研究生。研究方向为土壤侵蚀与水土资源利用。E2mail:geoclx@mail1bnu1edu1cn3通讯作者:张科利,教授,博士生导师。E2mail:keli@bnu1edu1cn1272地理研究27卷相对于国外同类研究,我国系统的道路侵蚀研究开展较晚,且主要集中于黄土高原地区。郑世
6、清等对典型小流域道路侵蚀特征及其影响因素进行了分析,结合地形部位对道路的分[12][13,14]布特征进行了定性描述,并提出了一些道路防治体系的设计方案及其配套措施。[15]李军超等则对道路防蚀草灌品种的选择和防治效益进行了讨论。这些工作主要集中于对道路侵蚀现象的分析和相关防护措施的探讨方面,而针对小流域道路分布特征进行的定量研究还不多见。本文以野外实测道路数据和DEM高程数据为基础,在地理信息系统空间分析等功能支持下,分析黄土高原小流域内道路的分布特征及其和地形特征的关系。本研究用量化指标表现道路的分布规律,可以更精确地反映道路的特征,
7、为进一步探讨道路对侵蚀影响的水文动力过程、构建模型参数提供依据。2研究区概况及研究方法211研究区概况研究区纸坊沟流域位于陕西省安塞县,东经109°13′46″～109°16′03″,北纬36°42′42″～36°46′28″,属于黄土丘陵沟壑区,是延河支流杏子河下游的一级支沟。流域呈南北向狭2长形,面积8127km。平均年气温818℃,平均年降水量为54911mm,降水年际变化大,且年内分配不均,主要集中在7～9月间。年蒸发量大于1463mm。流域海拔变化于1425171～104115m之间,平均高程1200m,梁峁顶与沟谷的相对高差多
8、为150～200m,上下游高差210m。流域平均纵比降为317%。垦殖率高达28%,陡坡面积大。大于15°的2陡坡耕地面积占总耕地面积的60%以上。流域地形破碎,沟壑密度为8106km/km,
