模拟上方来水对工程开挖面冲刷的试验研究

工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,开挖面下垫面改变剧烈,产生的水土流失既有传统水土流失的共性,又有其自身的特殊性。其中有汇水影响开挖面占总开挖面数量的94%。通过人工开挖坡面小区及放水冲刷试验模拟汇水影响,研究上方来水条件下开挖面水土流失规律,以期为开挖边坡水土流失预测及防治提供理论基础和科学依据。结果显示:放水冲刷试验过程中基本没有初损历时,径流系数普遍偏大;侵蚀外营力放水流量、下垫面因素坡度、坡长等对开挖面土壤侵蚀均有重要的影响,均与单位面积土壤流失量呈极显著相关;新旧开挖面土壤流失量差异显著,其倍数与坡度呈极显著幂函数负相关关系;随放水流量增大,各小区径流量、单位面积产沙量均呈增大趋势;同一放水流量,不同坡长小区产流产沙差异不明显;同一放水流量,不同坡度小区之间单位面积产沙量差异显著,但径流量差异不明显。     

细沟作为坡面水土流失红线监测标志可行性探讨

水土流失红线为计入水土流失面积的土壤流失量控制线,容许土壤流失量是水土流失红线特征值,但缺乏水土流失红线监测的指示标志。解决水土流失监测对象问题是水土流失红线研究的首要任务。细沟是水力侵蚀作用下在坡面上产生的一种小沟槽地形,细沟形成是坡面水土流失由轻微转向强烈的最明显标志。根据细沟形态特征、侵蚀特点和发育条件,论证了细沟作为坡面水土流失红线监测标志的可行性,即细沟不仅具备坡面水土流失监测对象的条件,还可作为坡面容许土壤流失量判别的标志,而且可作为坡面水土流失治理效果评估的重要指标,更是坡面水系工程布局的依据。     

高速公路工程水土流失预测与分析实践

为验证《生产建设项目土壤流失量测算导则》(简称《导则》)对高速公路工程的适用性,运用《导则》对西南地区某高速公路工程建设进行水土流失预测,并与类比法测算结果进行对比。测算结果表明,路基工程区、附属设施区和弃渣场区是该项目土壤流失最多的区域,大部分土壤流失发生在施工期;采用《导则》与类比法得到的土壤流失量测算结果差异主要表现在工程开挖面区域,其余土壤流失类型下的测算结果差异较小;《导则》在线型工程水土流失预测中的运用稍显繁杂,而对于点状工程具有更强的实用性。     

自然修复因素对生产建设项目工程堆积体土壤流失影响探究

以安徽省淮河干流一般堤防加固工程（蚌埠段）为例，在施工期选取具有典型代表性的工程堆积体、地表翻扰型一般扰动地表和工程开挖面单元作为研究对象，采用控制变量法，通过比较《生产建设项目土壤流失量测算导则》测算模型计算结果与土壤流失量实际监测结果，论证自然修复因素对工程堆积体土壤侵蚀的切实影响，以期为生产建设项目工程堆积体土壤流失测算模型修正提供参考。     

万家寨引黄一期工程水土保持监测分析研究

引黄一期工程施工期间大部分地貌被扰动,并产生了大量的临时弃渣、堆渣、开挖破损面,水土流失剧增。通过分析引黄一期工程水土保持监测原则、内容、方法及结果,表明引黄工程的水土流失量已经控制在容许流失量以下,生态环境得到了保护和改善。     

模拟降雨条件下开挖面土壤侵蚀测算模型研究

为科学治理工程开挖坡面水土流失问题,采用野外人工模拟降雨试验,设计了5种雨强(30,60,90,120,150 mm/h)和3种坡度(10°,20°,30°),系统分析了不同情景下雨强、坡度、径流率、径流流速、水流剪切力及水流功率同坡面剥蚀率之间的关系。结果表明:工程开挖坡面剥蚀率Di与坡度S相关性不显著(p 0.05),与雨强I、坡度和雨强的交互作用(I×S)呈极显著相关(p 0.01);采用3种常用的细沟间侵蚀模型来计算工程开挖坡面土壤剥蚀率,就拟合效果而言,幂函数型坡度因子指标更适用于工程开挖坡面土壤剥蚀率的计算;采用径流流速、水流剪切力和水流功率为代表的水动力学参数来计算土壤剥蚀率,就拟合效果而言,水流功率是描述其细沟间侵蚀动力过程的最理想水力参数。研究成果可为建立工程开挖坡面水土流失量预测模型提供技术参数和依据。     

万家寨引黄-期工程水土保持监测分析研究

引黄一期工程施工期间大部分地貌被扰动,并产生了大量的临时弃渣、堆渣、开挖破损面,水土流失剧增.通过分析引黄一期工程水土保持监测原则、内容、方法及结果,表明引黄工程的水土流失量已经控制在容许流失量以下,生态环境得到了保护和改善.     

不同下垫面裸露开挖边坡水土流失规律试验研究

通过野外实地调查，选取南水北调中线干线工程石家庄段不同下垫面的开挖边坡为对象，采用原位人工降雨模拟试验，研究了不同下垫面开挖边坡在4种不同降雨强度下的产流产沙特征，揭示了土质边坡和岩土边坡水土流失量与降雨之间的关系。结果表明：粉质土壤边坡、岩土边坡和沙质土壤边坡产流量随雨强增大而增大，黏质土壤边坡产流量随雨强增大而减小。小雨强（0.43 mm/min）时黏质土壤边坡产沙量最大，随着雨强增大，岩土边坡产沙量均显著高于其他下垫面边坡。黏质土壤边坡产沙量随雨强增大而增大，其余3种下垫面边坡产沙量随雨强增大而减小。不同的下垫面，在相同雨强下的产流时间是不同的，且边坡产流产沙规律亦不同。可见，裸露开挖边坡水土流失是受降雨强度、降雨历时和下垫面共同作用的结果。研究结果为生产建设项目水土流失防治提供了理论依据和技术支撑。     

大岭川小流域水土流失规律调查分析

小流域是由山脊围成的内部排水区，其水土流失规律与地形地貌、土壤类型及植被分布等都有很大关系。我们对大岭川小流域水土流失规律进行了调查分析，得出该流域土壤面蚀较轻而沟蚀和河道切沟侵蚀严重的结论。     

黑龙江垦区水土流失特点及治理措施

1黑土区水土流失的特点及其危害黑龙江垦区黑土区水土流失特点是面蚀和沟蚀。面蚀又分水蚀和溶蚀。水蚀———降雨时,地面形成线蚀沟,黑土层良好的团粒结构,随地表水流走,黑土层不仅变薄了,而且黑土层中含养分高的水溶性土壤团粒结构体,遭到破坏。在黑龙江垦区,开垦后的土地,黑     

不同下垫面裸露开挖边坡水土流失规律试验研究——以南水北调中线干线工程石家庄段为例

通过野外实地调查,选取南水北调中线干线工程石家庄段不同下垫面的开挖边坡为对象,采用原位人工降雨模拟试验,研究了不同下垫面开挖边坡在4种不同降雨强度下的产流产沙特征,揭示了土质边坡和岩土边坡水土流失量与降雨之间的关系。结果表明:粉质土壤边坡、岩土边坡和沙质土壤边坡产流量随雨强增大而增大,黏质土壤边坡产流量随雨强增大而减小。小雨强(0.43 mm/m in)时黏质土壤边坡产沙量最大,随着雨强增大,岩土边坡产沙量均显著高于其他下垫面边坡。黏质土壤边坡产沙量随雨强增大而增大,其余3种下垫面边坡产沙量随雨强增大而减小。不同的下垫面,在相同雨强下的产流时间是不同的,且边坡产流产沙规律亦不同。可见,裸露开挖边坡水土流失是受降雨强度、降雨历时和下垫面共同作用的结果。研究结果为生产建设项目水土流失防治提供了理论依据和技术支撑。     

Experimental Study on Slope Runoff,Erosion and Sediment under Different Vegetation Types

The relationships between precipitation, vegetation and erosion are important yet unresolved issues in the field of earth surface processes. Vegetation plays an important role in controlling soil erosion. Through field simulated rainfall experiments, we analyzed the characteristics, regulation of, and correlation among the slope rainfall-infiltration-runoff, erosion and sediment under different vegetation types. The results showed that the forest effectively improved soil structure, had stronger runoff and sediment regulation and was influenced less by rainfall intensity than those under other vegetative conditions. In addition, the efficiency and pattern of the regulation of runoff and sediment varied with vegetation types as did the mechanism of action. The soil and water conservation function of forest was water storage and sediment reduction by plant root systems to reduce erosion power, increase infiltration, decrease runoff and reduce flow speed. The function of grassland was direct sediment interception based on surface vegetation canopy for runoff and sediment regulation. The root contribution to runoff and sediment reduction was relatively greater than the shoot contribution under forest conditions, whereas, the effect of shoots and roots on soil loss was almost equivalent under grassland conditions. The different spatial structures of vegetation affected runoff and sediment regulation in different ways, and plant root systems were crucial for soil and water conservation. The cumulative sediment yield of the slopes increased as a statistically significant power function of cumulative runoff. The coefficient and curve shape of function were dependent on vegetation type, soil properties, rainfall intensity and surface roughness. The process of slope runoff and sediment was divided into development, active and stable stages. These stages correlated with each other to constitute a complete rainfall-runoff and erosion-sediment process, which exhibited their own features at each stage. This study furthers understanding of the relationships between vegetation, soil erosion and precipitation.     

人工降雨和放水冲刷试验下红壤坡面径流与泥沙特征分析

南方红壤丘陵区是我国水土流失最严重的区域之一,严重的水土流失会导致土壤退化,也会影响农业生产的可持续发展,因此,研究红壤坡面侵蚀规律对南方红壤丘陵区水土流失防治意义重大。以红壤坡面为研究对象,应用人工降雨和放水冲刷试验,选择5°,10°,15°,20°四个坡度,设计0.8,1.2,2.1,2.6 mm/min四种降雨强度(相对应的放水流量分别为1.4,3.0,5.7,7.0 L/min),对红壤坡面的径流和泥沙特征进行了研究。结果表明:2种试验条件下,红壤坡面初始产流时间均随着坡度和降雨强度(放水流量)的增大而减小,尤以5°坡和0.80 mm/min降雨强度(1.40 L/min放水流量)下变化幅度最为明显,且在坡度较小时(5°和10°),人工降雨试验产流快;2种试验条件下红壤坡面径流量稳定时间为15~20 min,人工降雨试验红壤坡面泥沙量稳定时间为10~15 min,放水冲刷试验红壤坡面泥沙量稳定时间为15~20 min;径流和产沙总量随降雨强度(放水流量)和坡度增加而增大,在降雨强度(放水流量)和坡度较小时变化幅度较大;降雨试验的径流总量超过放水试验,产沙总量在降雨强度(放水流量)和坡度较小时,放水试验多,但随着降雨强度(放水流量)和坡度的增加,降雨试验多;5°坡在不同的降雨强度和放水流量下,径流和泥沙总量变化幅度最大,故应重视5°坡的水土流失预防。研究结果有助于全面了解红壤侵蚀规律,并为南方红壤丘陵区开展土壤侵蚀治理提供数据支撑。     

雨强和地表糙度对坡面微地形及侵蚀的影响

地表糙度是影响坡面侵蚀产沙的重要因素之一,以往研究多关注糙度对坡面产流产沙特征的影响,而较少关注不同糙度条件下坡面微地形变化和侵蚀产沙的关系。通过人工模拟降雨试验,结合Photoscan技术研究了不同雨强和地表糙度对坡面微地形及产流产沙的影响。结果表明:在试验条件下,降雨后光滑坡面和粗糙坡面4个微地形因子(地表糙度、地形起伏度、地表切割度、洼地蓄积量)数值均减小,且有随雨强增大,其减幅增大的趋势;相同雨强和降雨历时条件下,粗糙坡面微地形因子变化幅度大于光滑坡面,微地形因子变化量与侵蚀产沙量呈明显正相关;与光滑地表相比,粗糙地表只在降雨初期能有效减少产流,随着降雨时间延长,2种坡面的产流率趋于一致;在试验选取的4个雨强条件下,粗糙坡面和光滑坡面产流率均呈现先增大后趋于稳定的趋势。粗糙坡面产沙率和产流率变化规律一致,但光滑坡面产沙率表现出在产流初期迅速增大,而后呈降低并趋于稳定的趋势。研究结果可为揭示坡面土壤侵蚀机理和建立坡面侵蚀产沙模型提供参考。     

石匣小流域坡地水土流失监测系统的建立及应用

以石匣小流域为坡地水土流失监测试点,以遥感及地理信息系统技术为手段,以坡地径流小区定位观测为依据,建立石匣小流域坡地水土流失监测系统,定位、定性、定量监测各种坡地类型的水土流失量、污染物流失量,为水土流失监测预报提供数据,为全市山区水土流失监测预报工作提供经验及方法,为制定水土流失防治方针政策及水土流失生态环境建设提供依据.     

黄土高原坡耕地水土流失综合治理中循环利用及模式分析

黄土高原地区的坡耕地是水土流失最为严重的区域,治理好坡耕地是防治水土流失的关键。通过对坡耕地水土流失和综合治理主要措施的分析,探讨了黄土高原坡耕地的径流泥沙、坡面水资源以及农业化肥的循环利用．提出了以整治梯田工程、营造经济林、建设集水补水性耕地、实施封禁治理等多种坡耕地综合治理模式。     

芦山地震灾区土壤流失方程研究

芦山地震诱发大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,植被破坏严重,生态环境受到严重威胁。建立土壤流失方程是进行区域土壤侵蚀定量评估的最有效方法。通过对芦山地震水土流失调查与评价工作的总结与提炼,介绍了芦山地震灾区土壤流失方程的基本形式,给出了降雨侵蚀力因子(R值)、土壤可蚀性因子(K值)、坡长坡度因子(LS值)、地表覆盖与管理因子(C值)、水土保持措施因子(P值)的具体计算方法。本方程对芦山地震灾区水土流失调查与动态监测、水土保持规划、灾后生态恢复重建具有参考意义。     

坡耕地小区坡面不同坡段侵蚀泥沙贡献率的7Be示踪研究

侵蚀泥沙来源的研究对深化侵蚀规律的认识,优化水土保持措施的配置等有重要的意义。本文利用7Be示踪技术结合传统的土壤侵蚀研究方法,通过建立不同坡度的径流小区,分别探讨了坡耕地小区坡面不同坡段片蚀、细沟侵蚀对侵蚀泥沙的贡献率及小区泥沙输移比。研究发现,片蚀主要发生在小区坡面距坡顶0～2m区域,占总片蚀量的60%以上,细沟侵蚀主要发生在小区坡面距坡顶2～5m区域,占总细沟侵蚀总量的75%以上,总体而言,侵蚀泥沙主要来源于小区坡面距坡顶1～4m区域,上部和下部泥沙贡献相对较小。对于降雨强度高的15°小区,片蚀泥沙几乎来自与全坡面,坡面不同坡段对总侵蚀泥沙的贡献率从坡顶向坡脚呈增加趋势。利用7Be示踪计算出各小区泥沙输移比在0.643～0.979之内,除5°小区外,其它小区泥沙输移比都大于0.9。