保持水土的耕作技术

北方丘陵漫岗区土地存在的主要问题是水土流失和干旱,它是影响和限制农作物产量的主要因素。因此,保土保水蓄水耕作技术显得尤为重要。 一、保土蓄水耕作技术 (一)等高耕作。也叫横坡耕作,即沿等高线耕作,形成一道道等高犁沟,以拦蓄水分,减少地表径流和土壤冲刷。这种方法适宜于>2度的坡地上。 (二)沟垄耕作。既沿等高线进行犁耕并行成相同的沟和垄,沟内或垄上种植作物。沟垄耕作能使原来倾斜的坡面变成等高的沟和垄,改变小地形,分散和拦蓄地表径流,减少冲刷和拦截泥     

地下水埋深对冻融土壤水分入渗特性影响的试验研究

本文基于冻融期间大田测坑不同地下水埋深条件下，自然冻结土壤水分入渗试验，分析讨论了地下水埋深对冻融土壤水分入渗能力、相对稳渗率的影响和冻融期间土壤入渗能力的变化特点。结果表明：地下水埋深对冻融土壤入渗能力的影响十分明显；土壤入渗能力随地下水埋深的增大而增大；冻融土壤的相对稳渗率随地下水埋深的减小而减小；冻融期间地下水埋深小的土壤的入渗能力始终小于地下水埋深大的土壤的入渗能力。地下水埋深对冻融土壤水分入渗能力的影响通过其对地表土壤含水量的影响而实现。研究结果对于指导季节性冻土地区冬、春灌溉合理灌水技术参数的确定具有实际意义     

辽西山地丘陵区小流域土壤水分空间变异特性研究

为揭示地形条件和用地类型土壤含水率影响因素及其变异特性，以辽西山地丘陵区下山口小流域为例，用统计学方法全面探讨土壤水分变异特性。结果表明：从低到高不同土地利用方式下土壤含水率排序：灌木林地<林地<草地<耕地，各用地类型呈极显著差异，从土壤剖面上含水率表现出先下降后上升变化特征；从低到高不同地形条件下土壤含水率排序：坡顶<坡地<沟底<梯田，不同坡位上排序：坡中<坡上<坡下，不同坡向上排序：阳坡<阴坡，土壤含水率达到中等变异程度。研究成果为辽西山地丘陵区不同地形条件下植被布局、土地利用结构优化以及土壤水分管理提供一定支持。     

PAM和PG对土壤入渗及坡面产沙的调控效应

近年来对PAM等高分子材料阻控侵蚀产沙功能的研究日益得到重视，其对丰富水土流失治理基础理论和促进水土保持技术发展具有重要意义。基于野外人工模拟降雨试验，研究了高分子材料PAM和PG对黄土丘陵沟壑区土壤入渗、坡面产沙的调控效应。研究结果表明：在5°、10°、15°黄土坡面上施用PAM、PG可以提高土壤入渗率并缩短达到相对稳渗的时间、减少坡面产沙量，即对入渗、产沙过程均有一定的调节作用；在施用PAM和PG的各种处理中，PAM施用量为2 g/m²的增渗效果最为明显，PAM施用量为2 g/m²和PG施用量为200 g/m²的减沙效果较明显，但在5°和15°坡面上PG施用量为200 g/m²时反而降低了土壤入渗率，这一现象值得进一步研究；施用PAM、PG后没有改变土壤入渗率随降雨历时的变化规律和产沙量对径流量增加的响应规律，土壤入渗率与降雨历时呈二次多项式关系，产沙量随径流量增加呈幂函数增加。     

长江中上游地区土壤人渗速率的空间分异研究

利用双套环法对长江中上游水土流失严重区的50个县（市）进行原他测试，对其典型土壤的稳渗速率及其影响因素进行了分析研究。结果表明：土壤稳渗速率在长江中上游地区呈现规律性的地域分异，四川盆地以及毕节地区是稳渗速率高值区，陕南和陇南地区、三峡库区以及丹江口库区足稳渗速率一般区，金沙江下游地区以及湘东赣南红壤丘陵区是稳渗速率低值区；上壤稳渗速率随土类发生有规律变化，黄壤系列土类最大，然后是石灰土、紫色土，红壤系列土类稳渗速率最小；土壤稳渗速率与质量密度呈负相关关系，与孔隙度、大于0．25mm风干土水稳性团粒含量、有机质含量以及粉／粘呈正相关关系。     

长江中上游地区土壤入渗速率的空间分异研究

 利用双套环法对长江中上游水土流失严重区的50个县（市）进行原位测试，对其典型土壤的稳渗速率及其影响因素进行了分析研究。结果表明：土壤稳渗速率在长江中上游地区呈现规律性的地域分异, 四川盆地以及毕节地区是稳渗速率高值区，陕南和陇南地区、三峡库区以及丹江口库区是稳渗速率一般区，金沙江下游地区以及湘东赣南红壤丘陵区是稳渗速率低值区；土壤稳渗速率随土类发生有规律变化，黄壤系列土类最大，然后是石灰土、紫色土，红壤系列土类稳渗速率最小；土壤稳渗速率与质量密度呈负相关关系，与孔隙度、大于0.25 mm风干土水稳性团粒含量、有机质含量以及粉/粘呈正相关关系。     

地表层状土壤透水性能的试验研究

以禹城综合试验站典型农田地块为研究对象,测得102 m×52 m面积内地表层与犁底层两个层面不同水平位置的土壤稳渗率f c与入渗经验指数α。结果表明:地表层土壤的透水性能较犁底层土壤透水性能好;两个层面土壤稳渗率f c与入渗经验指数α具有较大的空间变异性,并服从对数正态分布;土壤入渗参数在一定范围内存在着空间相关现象,具有明显的方向性,且稳渗率的各向异性较显著。     

陇中半干旱区不同地类静水条件土壤入渗分析

以甘肃省兰州市孙家岔流域为研究对象,使用2011年7—10月农坡地、旱梯田不同采样点实测数据,采用SPSS软件和Excel进行拟合分析,重点分析土壤入渗模型、渗水率、地表土壤渗水量,得到了农坡地、旱梯田的入渗模型表达式、地表土壤渗水量与时间的关系式。随着入渗时间的延长,农坡地、旱梯田的土壤渗水率都逐渐降低,但快速下降时间有所不同,农坡地为入渗的前15min,旱梯田为20min。农坡地、旱梯田地表土壤达到相对稳定入渗所需要的时间分别为120、40min,相对稳定入渗率分别为0.90、0.40mm/min;农坡地阳坡的土壤渗透性能要好于农坡地半阴半阳坡,而阴坡最差。     

耕作后土壤水分入渗参数BP预报模型

根据黄土高原区耕作后土壤水分入渗资料所建立的基于Kostiakov三参数经验模型公式的BP神经网络预报模型,对土壤水分入渗参数进行预测。预测结果表明:利用土壤基本理化参数耕作层(0~20 cm)土壤含水率及其密度、砂粒含量、粉粒含量、有机质含量预报入渗模型参数具有可行性。入渗模型参数入渗指数α、入渗系数k的平均相对误差约为1%;稳渗率f_0的平均相对误差约为8%,在可接受范围内;90 min累计入渗量I_(90)的平均相对误差小于3%。模型整体预测精度较高,实现了利用土壤基本理化参数预报土壤水分入渗参数,可为黄土高原区耕作后土壤的灌水技术参数的确定提供理论与技术支撑。     

覆膜方式对沟灌水分入渗影响

通过室内沟灌不同覆膜方式水分入渗试验,分析了相同水平湿润距离下覆膜方式对水分运移分布影响,结果表明：(1)相同入渗时间下不同覆膜方式的累积入渗量大小顺序为不覆膜、沟坡覆膜、沟底覆膜、沟底覆膜+1/2上部沟坡覆膜;(2)入渗初期,相同水平湿润距离下,垂直湿润锋运移距离大小顺序与累积入渗量大小顺序相同;(3)入渗结束时,不同覆膜方式的土壤含水量等值线近似半圆形,不覆膜和沟坡覆膜的土壤含水量等值线分布明显比其他覆膜方式密集,土壤含水量则明显变小。总之,本研究可以为确定合理沟灌方式提供理论依据。     

降雨条件下坡地水分转化特征实验研究

坡地水分转化规律研究对于探讨坡地水土流失以及坡地养分迁移规律具有重要意义。本文以黄绵土为试验材料，通过模拟降雨试验，研究了不同雨强条件下坡面入渗过程与产流特征。结果表明：(1)在地表坡度15°、土壤容重1.28～1.30g/cm3的条件下，坡面平均入渗率(ia)与降雨强度(iR)具有极显著的抛物线函数关系，当iR=1.35mm/min 时，ia具有最大值(1.01mm/min)；初始产流时间(tp)随iR的增大而减小，二者呈幂函数关系。(2)坡面产流以后，入渗率(i)随降雨历时(t)呈幂函数形式降低，坡面产流强度(VR)随t的延长呈对数函数形式增加。(3)随着雨强的增大降雨的入渗量略有增加，但降雨向土壤水分的转化率则显著降低。     

城市化对趵突泉泉域降水入渗补给的影响

为研究济南城市化发展对大气降水入渗补给的影响, 利用济南市 1980、1990、2000、2018 年的遥感数据和 Feflow 软件识别不同时段的趵突泉泉域大气降水入渗补给量, 分析城市化发展引起的土地利用类型变化对趵突泉泉 域降水入渗补给量的影响。结果表明: 1980- 2018 年, 研究区耕地和林地面积显著减少, 建设用地面积大幅增加; 2000- 2018 年, 研究区不透水面积增加了 213.13 km2 , 大气降水入渗补给量减少了2 625万 m3。研究成果可为济 南市未来的城区规划提供科学的参考, 也为济南保泉供水工作提供有效的数据支撑。     

花岗岩发育红壤坡地侵蚀产沙规律试验研究

本文在对野外试验观测小区进行数年天然降雨观测的基础上，借助于模拟降雨试验方法对花岗岩发育红壤坡地的三种不同试验小区的水土流失过程与规律以及降雨强度对水土流失的实际影响作一些探讨．试验实测资料表明农耕小区与光板小区的产流产沙结果较为接近，产流比牧草小区大数倍至数十倍，侵蚀产沙大到数百倍，而且随雨强增加其相差更加悬殊．雨强与降雨能量是影响农耕地与光板地水土流失的重要因素，但对牧草小区影响不大，牧草对增加土壤入渗、增强土壤抗蚀性、防止雨滴溅蚀有极其显著作用与效益．最后本文简述了对坡地改良与利用的一些想法．     

黄土坡耕地弃耕后土壤入渗变化规律及影响因素

黄土高原的土壤侵蚀十分严重,退耕还林是我国在黄土高原推行的水土保持政策。研究弃耕前后土壤入渗的差异,不仅可以为黄土高原实施退耕提供理论指导,同时还可以为退化土壤的修复提供理论依据。本文通过人工模拟降雨,研究了坡耕地弃耕后不同年限的土壤初始入渗的变化规律,分别采用四种处理方法(保留地上草被,除去地上草被,除去结皮,翻耕)对弃耕地进行处理,得出初始入渗过程中,弃耕地入渗能力随年限逐渐恢复;撂荒一、两年的弃耕地受结皮减渗作用影响大;随着弃耕时间的增长,生物结皮减渗作用开始小于地上草被的增渗作用;撂荒12年时,结皮和地上草被都开始起到增渗作用。     

下凹式绿地对地表径流的调节作用研究

下凹式绿地是城市低影响开发建设的手段之一,为评价下凹式绿地对城市地表径流的调节作用,通过对不同暴雨重现期下的下凹式绿地雨水渗蓄率、临界下凹深度、临界面积比例进行计算,设计研究区下凹式绿地建设方案,并对各方案的径流拦蓄效果和减峰效果进行对比分析。结果表明:当暴雨重现期为3、5和10 a时,在研究区实施两种不同下凹深度(0. 15、0. 2 m)和不同下凹式绿地率(20%～45%)的下凹式绿地建设方案,其拦蓄效果和减峰效果均能达到99. 92%以上。下凹式绿地对城市地表径流调控具有显著的调节效果。     

不同土地利用/覆被条件下松嫩盆地降水入渗补给量研究

土地利用/覆被条件是降水入渗补给量的主要影响因素,近10年来松嫩盆地土地利用/覆被变化显著.本次研究采WetSpass模型计算土地利用/覆被条件不同对降水入渗补给量的影响.定性分析不同土地利用/覆被类型的转化对降水入渗补给量的影响,并计算1995～2005这10年间,松嫩盆地的土地利用/覆被条件变化对其年均降水入渗补给...     

变温下土地滤渗系统氧化还原环境特征的研究

以毛管逆滤渗系统处理生活污水的实验为例,研究变温下污水土地滤渗系统的氧化还原环境。结果表明:氧化还原电位(ORP)随着系统的进水—落干交替而高低起伏,使系统依次出现厌氧、好氧环境,并且距污染源越近,ORP起伏变化越明显;ORP与温度、进水浓度及污水过滤速度均呈负相关关系;ORP与COD处理效果的关系则表现为ORP值高,出水COD浓度普遍较低,COD去除率高。     

陕西王东沟小流域野外土壤入渗试验研究

以野外土壤入渗试验为依据，利用时域反射仪进行了土壤水分动态变化的观测，并分析了积水入渗过程中土壤水分的动态变化规津及停渗后土壤水分再分布规律。结果表明：野外土壤积水入渗过程中，土体内任—埋深处士壤含水率的变化一般经历稳定不变、缓慢上升、急剧上升和再稳定4个阶段，不同土地利用类型的土壤每一阶段听经历的时间长短不同；积水深度越大，土壤剖面含水率、入渗量变化越明显，湿润锋的推移也越快；停渗后土壤水分再分布规律表现为表层0～10cm土壤含水率急剧减小，10～70cm土壤含水率开始呈增大趋势，然后再逐渐减小，70cm以下的土壤含水率略有变化。     

重塑非饱和黄土浸水入渗规律的模型试验研究

为了研究非饱和黄土的浸水入渗规律,开展了重塑黄土的浸水入渗模型试验,分析了浸水过程中不同位置的体积含水率变化及湿润锋面发展过程,研究了入渗水分在水平和径向的发展变化规律,并通过考虑空气压力的Green-Ampt模型计算得到不同时间的入渗深度,与实测值进行对比分析。研究表明:不同测点的体积含水率变化趋势基本一致,都会经历稳定-快速增长-到达峰值-快速减小-再次增长-维持稳定6个阶段;浸水入渗过程受入渗深度、渗流路径、沿程黏滞阻力和空气压力的共同影响,入渗深度越深、距离中心轴位置越远、湿润锋发展越滞后,入渗速率越小。深度从0 cm增加至100 cm时,入渗速率从14.93 cm/h减小至1.67 cm/h。对不同位置的竖向入渗速率与入渗深度的关系进行拟合发现:竖向入渗速率与入渗深度呈二次方关系,且拟合度达到0.9以上;径向水分运移是该深度水分径向扩散和上部水分竖向入渗综合作用的结果,故相比于竖向入渗较快;模型计算结果中湿润锋面发展趋势与实测竖向入渗情况一致,但入渗后期的入渗深度计算值比实测偏大。研究结果可为黄土地基浸水入渗研究提供参考。     

土体初始饱和度对降雨入渗的影响

基于水、气两相流理论,采用有限单元法计算了壤土在不同饱和度下的降雨入渗过程,以研究初始饱和度变化对降雨入渗的影响。数值模拟结果表明:降雨入渗初期孔隙气压会逐渐增大,入渗强度会因孔隙气的顶托作用逐渐减小并最终趋于稳定。稳定后的降雨入渗强度主要取决于土体基质吸力和渗透特性,与土体初始饱和度大小直接相关;入渗强度存在最大、最小值,最大值通常会出现在初始饱和度为0或1时,而最小值所对应的饱和度与土体非饱和特性有关;受土体基质吸力和水、气渗透性的双重影响,入渗强度会先随饱和度的增大而逐渐减小,当降至最小值后,入渗强度又会随饱和度的增大而增大。根据计算结果,提出了一个可计算相对稳定入渗强度的公式。