流域输沙模数线性回归模型研究

在小流域水利工程设计中,由于泥沙监测资料少,给水利工程设计带来不便。现通过对一元回归模型原理及显著性进行分析,结合西台峪小流域实验站多年输沙监测资料,建立年输沙模数与年降水量的相关关系,并对其相关性进行检验。根据该小流域实验资料建立的相关关系,在附近流域进行水利工程设计时,在下垫面因素比较相似的情况下,可以移用该流域相关关系计算年输沙模数。     

三峡库区菱角塘小流域土壤侵蚀量和泥沙输移比研究

泥沙输移比对正确评价水土保持减沙效益具有重要意义。以三峡库区菱角塘小流域为研究对象,在应用~(137)Cs示踪技术测定塘库和谷地泥沙沉积量的基础上,计算了小流域1963-2013年土壤侵蚀量和泥沙输移比,并讨论了采用不同侵蚀量算法计算的小流域泥沙输移比差异特征。结果表明:菱角塘小流域塘库和谷地水稻田泥沙沉积量分别为1 835.75 t和3 781.80 t;基于本文的测定法、常用的插值法和模型法计算的小流域土壤侵蚀量分别为5 821.52 t、7 240.50 t和10 504.25 t;不同侵蚀量算法计算的菱角塘小流域泥沙输移比差异明显。应用本文提出的~(137)Cs测定塘库和谷地泥沙沉积量的测定法,计算的库区小流域土壤侵蚀量和泥沙输移比相对合理可靠,具有一定的参考价值。     

流域植被对减缓土壤侵蚀作用的实验研究

根据河北省邢台市西部山区两个小流域实验站的水文泥沙监测资料,对不同流域在不同植被情况下,流域植被对减缓土壤侵蚀的作用进行分析,阐明流域植被对年输沙模数、地表径流含沙量以及次暴雨对输沙模数的影响等,结果表明,较好的流域植被对涵养水源、控制土壤侵蚀起重要作用。     

小流域治理措施对泥沙输移比的影响

以黄土丘陵沟壑区第一副区韭园沟小流域为对象,探讨了1953年以来水土保持治理措施对流域泥沙输移比的影响。结果表明:该流域土壤侵蚀、泥沙输移和沉积与治理措施有着极为密切的相关性。在天然下垫面条件下,韭园沟小流域的泥沙输移比接近1.00。经过50多年来规模性水土流失治理,泥沙输移比下降到0.27。该流域的泥沙侵蚀量减少、沉积和输移比的改变,在水土保持措施达到一定程度时才逐步显现出来,小流域泥沙输移比变化的影响因素中,流域内人为沉积汇(淤积)的作用明显大于坡面水土保持措施的效果。因此,现行生态环境建设中,在注重坡面治理措施合理配置的基础上,更要加强小流域沟道泥沙拦截工程的建设。     

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。     

基于GIS的粤北青莲水流域水土流失成因分析

随着人类社会经济活动的加强,水土流失有持续恶化趋势,青莲水流域内土壤肥力下降,河道泥沙淤积,影响河流行洪安全。本文选用通用土壤流失方程,利用ArcGIS的空间叠加分析等功能,分别计算分析研究区内与土壤侵蚀相关的降雨、土壤、植被、地形、土地利用等因子,经叠加分析后生成流域水土流失现状图。结果表明,地形地貌因子和土地利用因子是影响流域水土流失的关键因子,研究结果可为广东省中小流域治理提供水土保持方面的理论支撑。     

不同措施下土壤侵蚀特征值及其影响因子典型相关分析

根据东北沟小流域观测裸地、等高耕种、水平阶等3种措施径流小区的径流量和泥沙量资料,研究不同措施下径流泥沙与降雨等因素的相互关系,采用典型相关分析法分析不同措施下影响土壤侵蚀的主要因子。结果表明,在裸地和等高耕作措施下,径流深在土壤侵蚀特征因子中起主要作用,而在水平阶措施下,土壤流失模数在土壤侵蚀特征因子中起主要作用。不同措施下土壤侵蚀影响因子不同,在裸地和水平阶措施下,可以通过降雨量、雨强和雨前土壤含水量等土壤侵蚀影响因子来预测径流深和土壤流失模数,而在等高耕作措施下,用降雨量、雨强、降雨侵蚀力等土壤侵蚀影响因子预测土壤侵蚀特征因子更为准确。     

岔巴沟淤地坝小流域重力侵蚀产沙量分析

以黄土高原典型流域中重力侵蚀产沙量为研究对象,选择岔巴沟流域中6个淤地坝小流域作为研究流域,以坝库中1978—2001年共22年泥沙淤积量作为流域总泥沙侵蚀量,采用中国土壤侵蚀流失模型(CSLE)并考虑沟蚀因素计算水力侵蚀量,将水力与重力侵蚀产沙量区分开来。研究结果表明:6个小流域中重力侵蚀产沙分别占流域总侵蚀产沙量的0%、51.0%、54.1%、59.0%、65.0%和67.0%;小流域中重力侵蚀产沙量与32°的沟坡面积具有显著的线性正相关关系,沟坡坡度是重力侵蚀的控制性因素,降低沟坡坡度能够显著地减少流域产沙量。     

富水干流下游洪水风险图编制

中小流域洪水分析资料匮乏且流域控制性水利工程较多,因此中小流域设计洪水过程推求及洪水分析方案的概化相对复杂。以富水干流下游洪水风险分析为例,通过综合分析富水下游洪灾成因及典型洪水、流域控制性水利工程调度方案、水利工程现状防洪能力等因素确定富水下游洪水分析方案。采用水文分析计算方法推求富水下游设计洪水过程;采用一、二维耦合水动力学模型进行洪水分析计算;结合富水下游土地利用状况,进行了灾情分析和损失评估;根据淹没水深与到达时间计算结果,将风险信息添加到地图上,最终编制完成富水下游洪水风险图。     

北京山区流域治理效益模型的研究

整理、调查、收集和分析田寺东沟小流域多年的气象、水文观测资料,用多元统计分析方法建立适合本流域的径流泥沙相关模型,以综合因素(降雨因子和下垫面因子)预测和预报次降雨的径流量和泥沙量;分析各集水小区,找出了影响径流泥沙的主要因素.     

湘江株洲航电枢纽坝区河段河床变形预报试验研究

试验研究采用正态河工模型,模拟湘江株洲航电枢纽坝区河段宽级配河床质泥沙运动。在模型河床变形验证相似的基础上,研究一期(左汊)、二期(右汊)围堰施工工况和枢纽正常运转条件下河床冲淤变化规律,以及对船闸下引航道口门区及连接段航道的影响;同时推荐了该区域航道整治推荐方案,为设计提供科学依据。     

黄土高原沟道坝系模型设计方法

在回顾前人研究成果及分析土壤侵蚀模型试验特点的基础上，提出了黄土高原小流域沟道坝系模型设计的方法。认为在水力侵蚀最活跃的黄土高原地区，降雨强度是影响产流产沙的关键因子，从而需要抓住降雨与侵蚀产沙这对主要矛盾，根据降雨侵蚀空间或时问的集积效果来实现模型流域与原型流域产沙特征的相似。为保证沟道坝系地貌演变相似，除降雨历时遵循重力相似条件外，模型降雨产沙关系还应通过借助天然资料率定产沙量比尺的途径与原型相对应。     

径流泥沙的成因分割估算模式

从降雨对径流的形成，坡面的侵蚀和泥沙的输移过程出发，将径流分割为地表径流及地下径流；     

"长治"工程对三峡入库泥沙特性变化影响研究

阐述了三峡水库以上流域的水土流失状况和影响入库沙量的主要因素。以长江干流及支流主要控制站的径流泥沙资料为基础，分析了自1989年实施“长治”工程以来入库水沙特性的变化，并对“长治”工程的效益进行了初步评价，得到寸滩、宜昌站径流泥沙来量减少、主要测站来沙量分配发生变化，主要是嘉陵江来水及来沙量减少的基本认识。同时探讨了减少三峡水库入库沙量的对策措施。     

东北典型黑土区乌裕尔河中游泥沙输移月年时间尺度特征

水土流失是土壤侵蚀、泥沙输移和沉积的统一体.东北黑土区有关河流泥沙输移时间尺度的研究有助于更好的揭示黑土区土壤侵蚀规律和泥沙运移机制.本文以典型黑土区乌裕尔河中游依安水文站为研究对象,利用该站1957-1989年33年月、年时间尺度上的水沙数据,对黑土区河流泥沙输移特征进行了分析.研究认为,在月时间尺度上,水沙关系松散,径流量对泥沙量的决定系数为53.8%;年内月泥沙量存在着两个峰值,分别发生在春季的5月份和夏季的7月份,流域泥沙存在"存储-释放"的过程.流域泥沙量年际尺度差异大,受人类活动的影响,1957年以来,泥沙量和径流产沙能力呈现逐年增加的趋势.     

李子溪流域水土流失及泥沙输移规律初步研究

为了探讨长江上游流域水土流失及泥沙输移规律，选取嘉陵江中游的支流李子溪为典型流域进行分析研究，在实地调查，野外测验及应用１９６０年－１９９１年实测降雨、径流、输沙资料的基础上，利用单因子相关分析和多因子回归分析，分别建立了输水利沙量、最大输沙率计算方程。在此基础上，参照径流瞬时单位线原理，以线性时不变系统为基础，建立输沙瞬时单位线模型。通过输沙单位线与时段净侵蚀量的卷积得到流域出口断面的输沙率过程     

Estimation of Soil Erosion and Sediment Yield During Individual Rainstorms at Catchment Scale

Lushi basin, named after the Lushi County, is one of the sub-basins of the Yellow River basin in China. The basin is suffering from severe soil erosion problems, especially during the “wet” season. In order to identify the proper soil management approaches for the basin, an erosion model is designed to estimate the soil erosion and sediment yield during single events. The hydrological model used for the estimations in the study is the BTOPMC model, which is developed based on the TOPMODEL. Under the model structure of BTOPMC, a modified form of the Universal Soil Loss Equation (USLE) was incorporated as a core module of the erosion component. In the modification, the runoff ratio, an important determinant of soil erosion, was brought into the USLE equation and consequent modifications were made to the soil erodibility and slope length factors. A concept of total sediment transport capacity for single events is applied in the model to route the surface erosion from each discrete cell to the basin outlet. The BTOPMC model was used in simulating the river discharges and sediment yields for 29 events in the Lushi basin. Its acceptable performance validates the model’s predictive ability in simulating the basin-scale erosions during individual rainstorms.     

昆明市松华坝水源区小流域土壤侵蚀分析

以1993-2009年松华坝水源区及昆明市的气象资料、2009年土地利用资料、第二次全国土壤普查资料、水源区牧羊河小流域的径流和泥沙观测资料为基础,用SWAT模型模拟分析了牧羊流域土壤侵蚀的空间差异。结果表明：牧羊河小流域输沙在年际上表现为与年降水量和输沙量峰谷变化具有较好的一致性,在年内表现出,输沙主要集中在6-9月;空间上牧羊河土壤侵蚀模数多年平均值介于21.4~4 586.5 t/(km²·a),且以中轻度为主,土壤侵蚀模数的空间变化与土地利用类型和地形坡度密切相关;土壤侵蚀模数与降水在年际变化上有较好的一致性。这一研究可为水源区土壤侵蚀空间分布的掌握和估算,以及制定有针对性的水土保持措施提供重要的理论依据。     

流域侵蚀产沙模拟研究中的尺度转换方法

影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性，增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。尺度转换定义为不同尺度间信息传送，是指利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象。尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在。认识侵蚀产沙过程中的尺度转换方法是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟和尺度转换的基础。本文在介绍了侵蚀产沙的尺度特征后，对侵蚀产沙尺度转换的类型和理论方法进行了总结，最后还强调了尺度转换中应注意的问题。