● 摘要
近年来土壤侵蚀问题已成为世界共同关注的环境问题，是限制当今人类发展的自然环境灾害之一，严重威胁着人类的生存和发展。风成黄土沉积经侵蚀后，或在沟道与平原淤积，或随河水流入海洋，如果能找到较好的水成沉积（淤积）信息源，将有助于人们反演黄土的侵蚀过程。
本文以我国淤积时间最长的黄土洼天然聚湫为研究对象，利用1960~2010年的降雨资料，分析出研究区域的降雨特征；根据日降雨量模型计算出降雨侵蚀力，分析其变化特征；整理粒度试验数据，并与降雨数据进行拟合，将降雨事件和沉积层理进行匹配；运用灰色关联分析法，探讨降雨与沉积层理的耦合关系。主要得出以下结论：
(1)分析了区域降水的基本特点。1960~2010年黄土洼地区近50年来年平均降雨量为438.8mm，最小值为1965年的254.4mm，最大值为1964年的745.2mm。降雨气候趋势系数为-0.37，年内最大与最小降水量的比值系数α为2.93，变差系数Cν为0.05，降雨系列均值与年最大降水的比值系数η为0.59，说明该区降雨有减小的趋势，降雨年际变化幅度大；侵蚀性降雨气候趋势系数为-0.007，年内最大与最小降水量的比值系数α为10.03，变差系数Cν为0.34，降雨系列均值与年最大降水的比值系数η为0.52，表明了侵蚀性降雨趋势减小不明显，年际变化幅度较大。占全年降雨比重的平均值为56.2%。年内分配不均匀，侵蚀性降雨主要发生在7、8、9月份，这3个月占了全年侵蚀性降雨量的75.72%；最大年降雨总量与最大年侵蚀性降雨总量的出现年份并不一致。
(2)根据章文波修正的日降雨侵蚀力模型，以半月为时段计算出了研究区域的降雨侵蚀力。降雨侵蚀力最大值与最小值的比值系数α值为18.26，降雨系列均值与年最大降水的比值系数η值为0.34，变差系数Cν值为0.51，趋势系数r为-0.153，表明年降雨侵蚀力的年际变化幅度巨大，年降雨侵蚀力有线性减小的趋势；同侵蚀性降雨变化一致，年内分配不均匀，7~9月份月降雨侵蚀力较大，占全年降雨侵蚀力的80.45%；但二者变化不完全一样，7、8月的降雨侵蚀力累积百分比大于侵蚀性降雨累计百分比，这两个月侵蚀性降雨量累积百分比为55.59%，而降雨侵蚀力的累积百分比为61.75%。说明研究区域7、8份的降雨雨强相对较大，产生雨滴动能也就较大，因此降雨侵蚀力的比重高于侵蚀性降雨的比重；而其他各月降雨雨强相对较小，同样的降雨量产生的侵蚀力较小，所以降雨侵蚀力比重小于侵蚀性降雨比重。
(3)分析了淤积物剖面的粒度参数特征、粒径组分特征与粒度分布频率特征，并根据粒径特征，将该剖面划分为16个旋回层。从粒度参数特征可以看出，该样品剖面下部粒径较大，总体属于分选较差、近对称偏正态、中等偏尖锐的粒度分布。其中值粒径范围为6.76~45.76μm，平均粒径的范围在8.39~47.39μm之间；剖面土壤成分以粗粉粒为主，其平均含量为50.58%，整个剖面自上而下粗粉粒含量有下降的趋势，各旋回层胶粒平均含量、黏粒平均含量、细粉粒平均含量自上而下基本呈波动减小的趋势，极细砂粒平均含量、砂粒级平均含量自上而下基本呈波动增加的趋势，胶粒、砂粒级含量较低；粒度自然分布频率曲线全是单峰曲线，该剖面土壤粒度粒径分布在0~710μm之间，峰值粒径变化范围在12.62~44.78μm之间，含量介于3.53%~5.37%之间，L1层、L13层、L15层的自然分布频率曲线极正偏，峰值粒径最大，说明这三个旋回层的粒度集中分布在粗端部分，L4层、L9层、L12层的粒径峰值较小，虽然自然分布频率曲线也为正偏，但在这一剖面，粒度集中分布在相对较细端部分，这些沉积层的粒度组成偏细，剖面累积频率曲线中，L12层、L4层、L9层累积频率曲线较平缓，粒径相差悬殊，分选性差；L1层、L13层、L15层累积频率曲线较接近，垂直粒径集中。
(4)分析了降雨与沉积层理的耦合关系。在降雨侵蚀过程中，大暴雨产生的沉积量和沉积厚度都很大，留下的特征明显，产生的沉积旋回层较完整，厚度较大，所以大暴雨产生的沉积旋回层比较容易确定。根据大暴雨发生的时间和沉积特征，找出与其匹配的沉积层，然后根据大暴雨确定的沉积层确定暴雨所对应的沉积旋回层。将1960年~2010年的暴雨事件，匹配出对应的沉积旋回层L1~L5。选取沉积指标与降雨指标，利用灰色关联分析法，通过计算得出二者之间的关联矩阵。通过关联矩阵可以看出，各沉积指标中，粒度参数指标与降雨的关联度较大，耦合作用较强，黏粒含量与降雨的关联度最小，耦合作用较弱；沉积粒度参数指标和砂粒级含量与降雨峰值指标的关联度大，耦合作用强，与降雨总量指标的关联度小，耦合作用较弱；沉积厚度、黏粒含量、粗粉粒含量与降雨总量指标的关联度大，耦合作用强，与降雨峰值指标的关联度较小，耦合作用较弱。各降雨指标中沉积与最大半月降雨量关联度最大，耦合作用最强；沉积指标与各降雨指标的关联度均值均属关联作用较强范围之内。
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