模型黄土高原建设的工作基础
来源： 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小黄河上中游管理局副总工 李敏
模型黄土高原建设主要包括两部分：模型建设和模型研究。其中模型建设是硬件，主要包括建立物理模型的设施和仪器；模型研究是软件，主要涉及物理模型以外的各种模型的建立。
水土流失作为一项世界性的问题，一直受到世界各国的重视，长期以来，在水土流失的基础理论方面开展了大量的研究，在应用实践方面进行了卓有成效的推广，在相关技术方面取得了有益的发展，这些都为开展模型黄土高原建设提供了有利条件。
（一）在水土流失的基础理论方面，土壤侵蚀模型研究是水土保持的一项基础工作。近一个世纪以来，各国学者在土壤侵蚀模型研究方面做了大量卓有成效的工作，通过试验、观测、研究，建立了许多形形色色的模型。
国外在模拟理论和模型建设方面取得了较多成果。1965年美国提出了著名的通用土壤流失方程。通用土壤流失方程USLE (Universal Soil Loss Equation) 是美国研制的用于定量预报农地或草地坡面多年平均年土壤流失量的一个经验性土壤侵蚀预报模型。其后，随着研究的进展，美国又提出了WEPP模型 ，欧洲学者完成了EUROSEM和LISEM模型，澳大利亚建立了GUEST模型。其中WEPP 模型是目前国际上最为完整, 也是最复杂的土壤侵蚀理论模型, 它几乎涉及到与土壤侵蚀相关的所有过程, 而LISEM 模型则实现了土壤侵蚀模型与GIS 技术的有效结合, 使研究结果更具直观性和可视性。
国内对水土流失规律研究和模型建设探索也开展了大量的工作。我国最早的坡面经验模型是1953年提出来的。20世纪60年代以后，清华大学、中科院水利部水土保持研究所、山西水保所等单位进行了侵蚀模型的有益探索，建立了坡面侵蚀、流域产沙与影响因子之间的经验统计模型。
黄委在坡面产流及侵蚀产沙机理研究、水土保持治理措施蓄水减蚀拦泥效益观测、不同地貌部位、形态对产流产沙的影响等三个方面做了大量工作，通过这些研究，初步阐明了小流域径流泥沙来源，探索研究了小流域产流产沙预报模型，取得了一大批有较高理论水平和实用价值的科研成果，获省部级以上科技成果奖50多项。
以上研究从建模理论、研究内容等不同方面为模型黄土高原的建设提供了基础。然而，模型黄土高原是针对黄土高原这一特殊地理区域开展的研究，这些研究成果仅仅为模型黄土高原的建设和研究提供了一些思路，这些研究成果（模型）是否适用于黄土高原，需要验证，特别是各种模型的参数还需要通过大量的研究获得。
（二）在应用实践方面，进行了卓有成效的推广。
美国的通用土壤流失方程已经在世界上的许多国家推广应用。
我国根据水土流失研究成果，开展了卓有成效的水土保持工作。其中，根据小流域水沙来源，有针对性地实施了以小流域为单元的山水田林路综合治理；在黄河中游地区针对多沙粗沙区开展了国家重点治理项目、黄河水保生态工程和淤地坝建设等一大批治理项目。上个世纪80年代，西峰水保站研制了计算机控制的野外大型人工降雨装置，开展了研究土壤侵蚀的人工降雨试验，建立了国内最大、最先进的人工降雨试验场。经过多年的试验，取得了不少资料与成果，并为甘肃省解决中部干旱地区人畜饮水提供了可行的研究成果。近年来黄委又开展了水土保持遥感监测项目，利用“3S”技术对水土流失状况和水土保持成效进行观测，已经在黄河中游的国家能源重化工开发区的监测中取得了积极的成果。这些项目一方面取得了显著的治理效益，验证了水土流失研究的成果，同时又对水土保持科学研究提出了新的课题。
（三）在相关技术和设备方面，国内外科技进步带动了相关技术的发展。研制开发了不同类型的自动化人工降雨装置、小流域和径流小区水文泥沙传感器、放射性同位素的使用、数据自动化采集与传输装置和软件，以及适用于水土保持监测的遥感技术和地理信息系统，进而促进了水土保持科研的发展。其中，示踪技术作为新型的土壤侵蚀研究方法，在国内外得到了广泛应用，并在土壤侵蚀、沉积和运移方面取得了许多重要研究成果，加深了人们对土壤侵蚀过程的认识。目前常用的示踪技术有核素示踪法、复合元素法和稀土元素法。
模型黄土高原在建设和研究上有两个要求：一是建设规模要大，一是研究内容要深。这就对技术设备提出了较高的要求。根据调研了解，目前还缺乏实施大规模物理模型建设和试验研究的人工降雨装置，同时也缺乏深入细致观测水土流失的传感器，这些都需要在模型黄土高原的建设中进行研制。
综上所述，借鉴国内外已有的研究成果，依托黄委科研机构，我们已初步具备了建设模型黄土高原的理论基础和实践条件。
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