贵州省降雨特征及降雨侵蚀力研究

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贵州位于我国西南岩溶区的中心,是全国水土流失最为严重的西部省份之一,石漠化程度不断加剧。为了能够对水土流失进行治理和预报,迫切需要对导致水土流失的动力因素—降雨因子进行研究。为此本文综合运用数学统计分析理论,采用Excel、SPSS以及SAS统计分析软件以及ARCGIS地理信息系统软件,系统分析了贵州省降雨特征、空间分布以及时间变化特征,探讨了贵州省降雨与径流、土壤侵蚀的关系,计算了贵州省的降雨侵蚀力,并探讨了该省降雨侵蚀力的空间分布和时间变化特征,建立了贵州省降雨侵蚀力计算的简易模型,分析了该省降雨侵蚀力与土壤侵蚀量的关系,提出了该省的侵蚀性降雨标准。  根据贵州省99个站点1949-1979年的降水资料,计算了各站点多年平均降雨量,并利用这些站点的多年降雨量进行kriging插值,得到贵州省降水分布等值线。贵州省东部和南部绝大部分地区多年平均降雨量在1200mm以上,西部和中部在1200mm以下。贵州西南部、苗岭山脉南侧、东北部武陵山脉东西两侧三个地区是降雨的高值区。  采用Mann-kendall突变检验对贵州省及其11个水资源分区45年的年降雨量进行了检验,得到贵州不同地区1956~2000年的降雨趋势。贵州大部分地区在1982年左右降水量发生了突变,而且1956~2000年间贵州省各区均呈现出较一致的变化特点:从1956到1968年左右,降雨呈波动增加趋势,之后至1974年左右略有下降,然后至1978年又继续增加,之后到1988年左右又一次波动下降,然后到2000年再一次波动上升。只是不同地区波动幅度有大有小。  对贵州省及其11个水资源分区的45年降雨量和径流量进行线性回归分析,得出了不同地区径流量与降雨量的回归方程。讨论了研究区降雨和侵蚀量的关系。  采用Wischmeier方法计算降雨侵蚀力并进行kriging插值,得到降雨侵蚀力R插值图。贵州全省的降雨侵蚀力呈现出中部低,北部高,南部最高的形势。降雨侵蚀力的最高值区与降雨量高值中心的位置相同。  分析了贵州省降雨侵蚀力的时间变化和年代间变化,贵州省1950~1979年降雨侵蚀力的变化呈现出波浪形态;1950s~1960s与1960s~1970s呈现出不同的变化规律,空间变化明显。  采用经典算法EI30,对野外径流观测小区所在的遵义浒洋水小流域和毕节石桥小流域2009年的38次降雨过程数据进行了降雨侵蚀力计算。并以此为基准值采用回归分析法得出了遵义浒洋水小流域和毕节石桥小流域以及贵州省的降雨侵蚀力估算方法。遵义浒洋水小流域、毕节石桥小流域和贵州省的降雨侵蚀力估算模型分别为:R=0.0888(PI20)1.1078,R2=0.9811; R=0.4215PI5,R2=0.9057; R=0.0967(PI20)1.1781, R2=0.8524。  采用谢云等提出的漏选和多选的降雨侵蚀力相等的原则确定了石桥小流域和浒洋水小流域的侵蚀性雨量标准分别为13.2mm和13.7mm,贵州省的侵蚀性雨量标准为13.7mm。并对其有效性和准确性进行了评价,认为这些指标合理,具有一定的可参考性。
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