甘肃省渭河河流健康评估:地表侵蚀程度分析

切割深度是流域单元内最高点高程与最低点高程之间的高差。切割深度与地势起伏度、相对高度的数学定义是一致的，都是单元内最高点与最低点之差，但在地理意义上是有区别的。选取切割深度作为地貌形态要素指标，计算结果可以反映流域内地貌过程强烈程度，进而为流域水土保持和生态修复提供科学依据。在Arc GIS平台下，基于不同面积统计单元对切割深度进行计算，通过反复对比，可知对SRTM DEM而言，9×9的网格作为统计单元最适合于本研究区。在Arc GIS的水分分析子模块下对提取的切割深度进行类别划分，得到极弱切割区（切割深度≤30m）、微弱切割区（切割深度为30～50m）、弱切割区（切割深度为50～100m）、中强切割区（切割深度为100～150m）、中强切割区（切割深度为100～150m）、强切割区（切割深度≥200m）6个级别（图6-3）。

图6-3　渭河流域甘肃段地表切割深度和切割分布图

由切割深度数据可知，渭河流域甘肃段最小切割深度为0m，最大切割深度为281m。从图6-3和表6-6可得出，极弱切割区（切割深度≤30m）占流域总面积的6.56%；微弱切割区（切割深度为30～50m）占整个流域面积的12.93%；弱切割区（切割深度为50～100m）占整个流域面积的59.43%；中强切割区（切割深度为100～150m）占流域总面积的16.66%；强切割区（切割深度≥200m）面积最小，占流域总面积的0.74%。由图6-3可知，渭河流域甘肃段中强切割区主要分布在流域东南部和西南部的山区，流域中部及东北部零星分布着少量的中强切割区；流域内大部分区域（中部和西北部）被弱切割区占据，受历史时期渭河及其支流形成的宽阔、平坦的河漫滩谷地影响，在相应宽谷内的切割程度极弱，因此极弱切割区主要沿现有的河道分布。

单位面积内沟谷和河谷的总长度称为切割密度。切割密度是描述地面切割破碎程度的指标，切割密度越大，地面越破碎。它是地形发育阶段、地表抗蚀能力等的重要特征值，对于水土流失监测和水土保持规划有重要意义。(www.xing528.com)

表6-6　渭河流域甘肃段切割深度和切割深度分级面积比例

由SRTM DEM数据计算可得到流域内最小切割密度为0，最大值为5.25km/km2。由图6-3和表6-6可知，低切割密度区（切割密度≤0.5 km/km2）占流域面积的比重最大，为37.87%，均匀地分布于流域内的各个区域。中低切割密度区（切割密度介于0.5～1 km/km2）约占流域面积的18.11%，主要沿河道呈断点线状分布。中切割密度区（切割密度介于1～1.5 km/km2）占流域面积的21.86%，分布于流域内的各个区域。中高切割密度区（切割密度介于1.5～2.5 km/km2）占流域面积的19.57%，一部分沿河道分布，另一部分分布在山区。高切割密度区域（切割密度≥2.5 km/km2）最少，只占流域面积的2.59%，主要分布在山地支流汇入渭河主河道的区域。切割密度反映了地面切割破碎的程度，地表切割密度大的区域较切割密度小的区域更易发生水土流失，应作为水土保持的重点关注区域。