京郊强降雨条件下不同水土保持治理措施配置模式效益评价

摘要

以石匣小流域水土保持科技示范园10个不同水土保持措施配置模式的径流小区为研究对象,分析当地2004—2019年降雨格局变化,并以发生在2010—2018年的19次代表性强降雨作为样本降雨事件,探究不同配置模式对土壤侵蚀与面源污染特征的影响。结果表明:(1)2004-2019年降雨量变化范围在331.4~598.9 mm,平均年降雨量484 mm,小雨、中雨的发生频率降低,大雨的发生频率增加。(2)水土保持措施在减流减沙、减少养分流失方面效果明显。在减轻地表径流方面,表现最好的配置模式为鱼鳞坑苜蓿地与玉米梯田,其减流率分别为88.59%,88.40%;在减少泥沙方面,最好的配置模式为玉米梯田,减沙率高达97.82%;在降低面源污染方面,表现最好的配置模式为玉米梯田,其对TN、TP、COD的减少率分别为79.57%,75.90%,91.31%。(3)在强降雨条件下,降雨量与产流产沙量、TN、TP、COD均呈正相关关系,且降雨量与径流量、径流系数相关性较强,相关系数分别为0.608,0.553。I_(30)、I_(60)与产流产沙量、COD的相关性较强。另外,降雨历时、I_(60)与TN、TP、COD相关性也较强。研究成果为揭示京郊地区强降雨条件下坡面土壤侵蚀机理提供了参考依据,同时为当地开展强降雨下的水土保持工作提供科学依据。