黄河中游大型煤田开发对侵蚀和产沙影响的研究

黄河中游大型煤田开发对振兴国民经济具有重要意义，但对侵蚀产沙也将带来不利影响。本文分析了黄河中游大型煤田开发的自然地理特点和开发概况，进行了土壤试验、人工降雨模拟试验、开矿与非开矿流域水文泥沙观测资料的对比分析。研究表明，煤田开发后侵蚀和产沙明显增加，开矿后与开矿前相比，土壤侵蚀增加１．３４￣１２．７倍，相似降雨洪水产沙量增加５０－８０％，而且颗粒变粗，推移质泥沙增多，高含沙水流出现机遇增加，泥沙     

三峡库区下岸溪小流域水土流失现状评估

 以三峡库区下岸溪小流域为研究区,在GIS软件的支持下,利用2008年SPOT5遥感影像和1∶5万DEM数据,提取坡度因子、植被覆盖度因子和土地利用类型因子作为水土流失风险评估指标因子,结合土壤侵蚀分级标准,生成研究区水土流失风险分级图,利用改进的工程侵蚀模数计算模型,对小流域土壤侵蚀量进行了估算。结果表明：①本流域以水力侵蚀为主,占研究区总面积的88.81%,其中中度侵蚀面积占该流域总面积的38.49%;②开矿等引起的工程侵蚀对该小流域土壤侵蚀量贡献率很大,占该流域水土流失量的41.43%。因此,在开矿和矿区基础设施建设等工程施工时,应采取有效的水土保持措施。     

利用REE示踪法研究坡面侵蚀转变过程

利用REE元素示踪法,采取沿坡面垂直分层布设的新的试验布设方法,通过室内模拟降雨试验,研究了次降雨条件下坡面侵蚀形态的转变过程和细沟的发育发展过程。研究结果为:降雨初期坡面以面蚀为主,细沟出现后,坡面侵蚀将加快加剧;随着降雨时间的延续,累积面蚀量和细沟累积侵蚀量都将逐渐增加,后者的增加速率大于前者,面蚀所占总侵蚀量的百分比随降雨时间呈曲线形式逐渐递减,细沟侵蚀则逐渐增加;试验结束时细沟侵蚀量分别为面蚀量的5倍、4.3倍、2.8倍和3.7倍,面蚀量所占侵蚀总量的百分比递减到20%左右。该示踪方法,为定量区分面蚀和细沟侵蚀量,研究面蚀和细沟侵蚀的演化发育过程提供了思路和解决途径。     

东山流域水土保持措施对地表径流和土壤侵蚀的影响

以太原市娄烦县东山流域为研究对象,通过在流域内设置不同水土保持措施配置的径流小区,观测各个小区的地表径流量和侵蚀量,分析研究不同水土保持措施配置对径流小区的径流量和侵蚀量的影响。试验表明：通过工程措施改变地表微地形可以明显降低地表径流量及侵蚀量,提高地表植被盖度可以降低径流量及侵蚀量。     

黄土区微地形降雨侵蚀量分形特征研究

为了确定黄土区坡地微地形降雨侵蚀量分形特征,采用黄土丘陵沟壑区坡地表层土为供试土样,设置4种耕作方式、5个坡度等级,进行室内人工降雨试验,得到了微地形的侵蚀量观测数据。应用R/S分析法对微地形的降雨侵蚀量进行分析,确定了Hurst指数。结果显示:不同耕作模式和坡度条件下微地形降雨侵蚀量拟合参数H都大于0.5(维数D1.5),说明降雨侵蚀量存在着状态可持续性,下一时段的降雨侵蚀量与过去时段的变化趋势相同。     

烟草种植区坡耕地水土流失特征及影响因素

控制烟草种植区坡耕地水土流失对提高农业种植水平、保护生态环境具有重要意义。通过重庆黄壤坡地野外监测试验,研究了不同农作处理下烤烟坡耕地产流—产沙特征。结果表明:①坡度与地表径流量、侵蚀泥沙量呈显著的正相关关系,23°坡地地表径流量和侵蚀泥沙量为10°坡地的1.3~3.0倍;②横坡垄作处理沿等高线起垄,能明显减小地表径流量和侵蚀泥沙量,横坡垄作处理侵蚀泥沙量占顺坡垄作处理的14%~45%;③垄间秸秆覆盖可以有效减小地表侵蚀泥沙量,其侵蚀泥沙量仅为未覆盖处理的47.25%;④在烤烟生长后期,地表覆盖率达到最大化,各处理方式下侵蚀泥沙量都趋于减小。     

沟坡重力侵蚀的定量观测方法

重力侵蚀的定量观测是沟坡侵蚀产沙研究中亟待突破的"瓶颈"问题。采用MX-2010-G型地貌仪实时监测降雨模拟试验中沟坡地形的动态变化,并在ArcGIS软件中赋值形成三维立体图,进而可提供坡体的体积、投影面积和各点坐标等参数;重力侵蚀发生前、后瞬间坡体的体积差,就是该次重力侵蚀量。然后,对观测仪器和方法进行率定和验证:①采用常规观测方法以及地貌仪观测方法,测量同一坡体的体积,以验证地貌仪的精确性;②采用地貌仪观测沟坡重力侵蚀试验过程中历次重力侵蚀量,并将其与试验过程进行对比分析,以验证观测结果的合理性;③任取3次试验过程数据,分别让两组不同试验人员进行重力侵蚀事件筛选和处理,比较2组处理结果的差异,以验证数据处理方法的可靠性。试验结果表明:①对于5组不同坡度、体积约为24 000 cm3的沟坡模型,地貌仪测量的体积相对误差可以控制在±10%以内,其中绝对值最大相对误差为9.0%,绝对值最小误差为0.4%;②地貌仪测量到的重力侵蚀量变化过程与试验中直观观测记录的侵蚀现象基本一致;③对于同一沟坡侵蚀过程,两组数据处理的重力侵蚀量相对误差都在10%以内。综合分析表明,该观测仪器和观测方法能够对模拟降雨中沟坡重力侵蚀进行较准确的定量观测。     

高速明渠流条件下高性能加筋草皮抗侵蚀特性研究

现有针对高性能加筋草皮的抗侵蚀性能研究,大多建立在大规模试验基础上,重点研究允许冲刷流速和表面切应力。为了研究高速明渠水流条件下高性能加筋草皮侵蚀过程,对天然草皮和3种高性能加筋草皮共48个样品进行培植,并布置在高速明渠流的倾斜水槽中,通过不同坡度和流量分别进行间断和不间断冲刷试验,分析流速、流量和侵蚀量的关系。结果表明,间断和不间断冲刷的侵蚀速率有明显差异,说明初始冲刷引起了高性能加筋草皮的大部分侵蚀。样本侵蚀过程显示侵蚀速率随侵蚀量的增加而降低,证明明渠高速水流作用下加筋草皮存在“侵蚀上限”特征。此外,还讨论了流量和生态加筋网结构对侵蚀过程的影响,并尝试拟合了平均侵蚀速率与水流表面流速的关系。     

坡面水蚀过程与地形演变关系试验研究

采用径流冲刷试验的方式对坡面水蚀过程进行研究,记录了在不同坡度和不同冲刷流量工况下坡面侵蚀量、侵蚀沟宽和溯源速度的变化。结合坡面侵蚀沟头溯源速度、断面侵蚀沟宽度等的变化曲线,分析了水蚀过程中坡面侵蚀量与地形形态变化的关系。结果表明:流量和坡度是水蚀过程的动力因素;溯源速度、沟壁的坍塌展宽及细沟的横向合并是导致坡面侵蚀量出现波动、峰值大小以及出现时间早晚的根本原因;坡面侵蚀方式与地形演变过程有着密切的关系。     

聚丙烯玄武岩混杂纤维混凝土氯盐侵蚀耐久性试验研究

玄武岩纤维和聚丙烯纤维可在混凝土中产生互补和协同作用,大幅提升混凝土性能.文章通过试验研究的方法,探讨了玄武岩聚丙烯纤维混凝土的抗氯盐侵蚀性能.从试验结果来看,纤维混掺有助于提高混凝土的抗氯盐侵蚀性能,而玄武岩纤维掺量0.15％、聚丙烯纤维掺量0.5％的混杂纤维混凝土抗氯盐侵蚀性能最佳,建议在工程设计和施工中采用.     

石灰石粉对水泥石抗酸性侵蚀机理的影响研究

采用石灰石粉制备了不同的水泥浆试件,将其浸泡在醋酸和硫酸溶液中,通过强度试验、XRD和SEM等测试方法,观测不同侵蚀时间下水泥浆试件强度和微结构的变化,揭示石灰石粉对水泥石抗酸性侵蚀机制的影响。试验结果表明:在酸性侵蚀条件下,水泥石的强度随水胶比和石灰石粉掺量的增加而降低;在醋酸侵蚀溶液中,主要表现为与氢氧化钙和碳酸钙的反应,侵蚀劣化过程由表及里;在硫酸侵蚀溶液中,硫酸不仅会与氢氧化钙和碳酸钙反应,还会生成石膏,进而可延缓侵蚀进程。     

大海子水库放水涵洞抗侵蚀混凝土试验

针对大海子水库放水涵洞工程地下水中含有约600 mg/L的硫酸盐,采用抗硫水泥和粉煤灰来配制混凝土进行试验,结果:粉煤灰的掺量对抗硫水泥混凝土拌合物流动性和力学性能的影响较大,当粉煤灰掺量为30%时,混凝土28 d的抗压强度、抗渗等级和抗冻等级仍满足C20、W6和F200的要求;抗硫酸盐水泥的抗侵蚀性能有限,并随着侵蚀延长而不断降低,在侵蚀24个月后侵蚀系数已低于0.85;粉煤灰对混凝土的抗侵蚀性能有改善作用,当掺量为20%和30%时,24个月的侵蚀系数均在1.0以上。     

基于RS和GIS的乌东德水电站坝址区土壤侵蚀预测研究

 选取乌东德水电站坝区一典型区为试验示范区,以通用土壤流失方程（USLE）为评价模型,运用GIS和RS对各指标因子赋值,对试验区的土壤侵蚀量进行估算与分析。结果表明,试验区平均土壤侵蚀模数为6 088.58t/(km2·a),属于强度侵蚀。试验区中度以下的侵蚀面积占总面积的57.91%,土壤侵蚀量的贡献率仅为8.85%;而91.15%的侵蚀泥沙来自于面积42.09%的强度侵蚀以上的区域,其中,占11.53%的剧烈侵蚀区域贡献了43.83%的侵蚀泥沙。     

降雨强度和坡度双因子对紫色土坡面侵蚀产沙的影响

利用室内模拟降雨试验研究了降雨强度和坡度双因子对紫色土坡面侵蚀产沙过程的影响.试验结果表明:坡面产沙过程和侵蚀形态的演变与降雨强度和坡度的变化密切相关,降雨强度和坡度增大使径流量很快达到细沟发生的临界流量并加剧细沟形态的演变过程,产沙率由于细沟的产生和发展而急剧增加,并呈现跳跃性的波动.各降雨强度下,在5°～25°范围内,侵蚀量随坡度的增大而增大,30°时开始减小,在25°附近存在坡面侵蚀的临界坡度.降雨强度和坡度两个因子对侵蚀量的贡献率存在对比消长关系.降雨强度和坡度都较小时,坡度对侵蚀过程起主导作用;当降雨强度较大或者达到临界坡度以后,则降雨强度对侵蚀过程起主导作用.     

浅析防治混凝土中的硫酸盐侵蚀措施

通过微观试验确定了混凝土在相应条件下的腐蚀破坏类型。研究了不同粉煤灰掺量及不同混凝土强度等级对混凝土的内部结构和抗硫酸盐侵蚀能力的影响规律。通过干湿循环试验及微观试验验证了所采取的防治措施的有效性。确定了合理的防治措施,以提高混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的耐久性能。     

PAM对土壤入渗量和抗侵蚀能力的影响

通过试验模拟,研究了关于土壤中施加不同分子量聚丙烯酰胺（PAM）对土壤抗侵蚀能力的影响。试验结果表明PAM可以有效地增加土壤入渗率。分子量500万PAM对增加土壤入渗率效果更明显。但随着时间的推移,分子量500万PAM处理过的土壤的抗侵蚀能力减弱,而分子量由1200万PAM处理过的土壤抗侵蚀能力变化不大。PAM可以有效减少土壤侵蚀量。     

黄土高原的几个侵蚀问题

本文从相关沉积、侵蚀地形、古土壤和侵蚀面等因素说明:黄土高原的侵蚀历史是由来已久的一个地质过程,而侵蚀又是发展的;侵蚀量的空间变化受控于自然因素,侵蚀量的时间变化受控于人类因素;沟谷侵蚀量的变化受沟谷面积和侵蚀强度的影响。     

坡面流侵蚀与水动力学参数间关系的试验研究

坡面流侵蚀量与水动力学参数具有特殊关系,为建立侵蚀量与坡面流流速、剪切力和断面单位能量间的定量关系,通过室内人工降雨坡面流模型试验,针对不同坡比、不同降雨强度条件进行了坡面流流速、产沙率等要素的系统试验测量。利用参数分析法,通过标准差、变异系数和决定系数之间的对比评价,优选出与侵蚀输沙相关程度较高的动力学参数。结果表明:坡面流剪切力线性关系式用于描述坡面流输沙的变化过程具有较好的模拟效果。     

内蒙古黄土丘陵区小流域径流泥沙特征分析

内蒙古黄土丘陵区小流域径流量、侵蚀量年内、年际变化主要受降雨量变化制约，研究小流域侵蚀泥沙主要来源于侵蚀沟，其侵蚀量约占总侵蚀量的80％。     

锂渣复合水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的性能

混凝土易受硫酸盐侵蚀破坏。为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,采用锂渣制备混凝土,对试件进行硫酸盐侵蚀试验。结果表明,在硫酸盐侵蚀下,锂渣掺量在40%以内时,锂渣复合水泥基材料的抗侵蚀系数均在1.0以上,但若掺量增加到60%,其侵蚀系数逐渐降低,甚至低于0.85。这主要是锂渣替代水泥掺入后,不仅减少了水泥中C_3S、C_2S和C_3A的含量,还能参与二次反应,进而减少了水泥水化产物Ca(OH)_2和CAH的数量,同时部分非活性的锂渣能填充于孔隙中,提高了水泥基材料的密实度,即减少了硫酸盐溶液的侵蚀通道。因此,锂渣能改善混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。