昕水河流域水土保持措施效益模拟与多目标优化配置

　　 摘要:

水土保持措施是防治水土流失重要手段，分析不同措施减流减沙效益并优化其配置，对于水土流失高效精准治理至关重要。目前仍缺乏流域水土流失关键源区水土保持措施效益定量评估与多目标优化配置研究。基于SWAT模型定量模拟2020年昕水河流域产流产沙空间分布特征，并采用累计风险曲线法识别流域水土流失关键源区；评估关键源区配置不同措施（退耕还林、梯田、拦沙坝）及其4个组合措施的减流减沙效益；采用NSGA-Ⅲ算法求解多目标模型获得昕水河流域水土保持措施配置方案。结果表明：（1）2020年昕水河流域产流量和产沙量整体呈西北西南高、东南低的空间分布特征。流域水土流失关键源区面积为229.19 km2，占流域总面积的5.91%。（2）水土保持组合措施中，梯田、退耕还林与拦沙坝组合效果最优，减流率45.63%（116.94 mm）、减沙率97.90%（102.41 t/hm2），梯田、退耕还林与拦沙坝减流率分别为5.92%（15.18 mm）、14.99%（38.42 mm）、34.26%（87.82 mm），减沙率分别为16.62%（17.38 t/hm2）、75.37%（78.84 t/hm2）、87.59%（91.62 t/hm2）。（3）流域水土流失治理最佳措施配置方案可实现径流削减245.39×10? m3（均值，22.28%；CV=2.73%）和泥沙削减42.78×10? t（均值，89.02%；CV=3.02%）。研究明确了不同水土保持措施的效益及最佳配置方案，为昕水河流域及相似区域的水土流失治理提供决策依据，提升治理精准性与有效性。