多年平均值反映泥沙数量的多少,输沙模数高,表示流域水土流失严重,河道输沙能力大;反之,表示流域水土流失弱,河道输沙能力小。流域年平均输沙量一般通过长期连续观测流域出口输沙量统计获得。
流域输沙模数
流域出口年平均输沙量与流域汇流面积之比。是表示流域侵蚀产沙强度的定量指标。
- 英文名称
- modulus of sediment runoff
- 所属学科
- 林业
流域产沙包括坡面侵蚀和河槽冲刷。坡面侵蚀过程就是土壤从坡面流失,进入坡面漫流进而输送至河流。当河流中的水流含沙量小于挟沙能力时,便发生河底和河岸冲刷,致使河床下切,断面变深,减小了水面坡降和流速,从而降低挟沙能力,并趋于平衡。当含沙量大于挟沙能力,就发生沉积,致使河床淤积。面积较小的流域,河床冲淤基本处于平衡状态,河流泥沙主要来源于坡面侵蚀。
影响流域产沙的因素包括气象因素(如降水、蒸发、温度、风、日照等),下垫面因素(如地形地貌、土壤地质、土壤水分、植被、河网湖泊等),人为因素。根据实验研究表明,流域产沙主要是受流域降水特性、土壤地质特性、地形、植被及人类活动的影响。流域输沙模数受流域所在区域的地质构造单元的性质及控制面积、地貌类型和土地利用等多个因素影响。20世纪50年代以来,中国因开展了大规模坡改梯、淤地坝建设、退耕还林等水土保持工作,黄河输沙量持续而显著减少。黄河陕县站的输沙量已由1950~1959年的年均17.6亿吨锐减至2000~2009年的年均3.6亿吨。
早期的研究发现,通常下流域的泥沙输移比或输沙模数随着流域面积的增加而减小,主要是由于河源分布于地貌切割起伏程度较大,构造上为隆起的地区,下游较平缓并出现构造下沉区,因上游坡度大、河网密,侵蚀模数大,下游地面平缓,侵蚀模数小,发生泥沙沉积。除此之外,会因为其他一个或多个因素扰乱这种现象,如黄河流域产沙模数因为黄土厚度的沿程变化呈现从小增大再减小的过程。
另有研究发现,欧亚大陆的温带,受人类影响较少的一些中小尺度流域,输沙模数随流域面积增大而增大;受人类影响较大的一些流域,输沙模数随流域面积增大而减小。特定流域侵蚀产沙量,是在不同尺度流域影响下,产沙要素和产沙过程独特变化的结果。