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从黄土高原水土保持生态建设和黄河治理开发重大实践的需求出发,回顾了我国关于黄土高原土壤侵蚀规律研究的主要进展,分析了存在的问题,论述了深化黄土高原土壤侵蚀规律研究的重大需求,就黄土高原土壤侵蚀规律的研究方法与途径、研究方向与内容提出建议,认为应加强以下几方面的研究:重力侵蚀规律、不同治理措施配置下坡面-沟道系统侵蚀产沙耦合关系及泥沙输移规律、植被措施作用下的水文效应和产流机制、土壤侵蚀产沙发生发展过程尺度转换、黄土高原水土流失模拟理论与技术等;研究途径包括建设黄土高原土壤侵蚀试验观测体系、运用土壤侵蚀模型模拟与反演技术等。 相似文献
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黄河流域水资源匮乏且生态系统脆弱,明晰气候与下垫面变化对蒸散发(ET)时空变化的影响机制对于未来黄河流域水资源优化配置与生态建设规划均具有重要意义。基于实测降雨、径流量和GRACE产品数据,利用线性加权融合方法对5种全球ET产品进行融合。利用去趋势法、多元线性回归、全微分和残差法定量计算ET对降雨(Pre)、温度(Temp)、日照时数(SD)、饱和水汽压差(VPD)、风速(WS)和植被叶面积指数(LAI)的敏感性系数,定量分析了各气象要素、植被和其他要素(微地形变化和农业灌溉等)对ET变化趋势的贡献作用。结果表明:(1)与验证精度最高的GLDAS_CLSM相比,融合ET均方根误差和平均相对误差分别减小12.8 mm和2.2%。2000—2018年黄河上中游ET净增长率为3.82 mm/a,头道拐—龙门区间ET增长率最大(6 mm/a)。(2)植被LAI显著增加导致上中游区ET趋势增加2.49 mm/a。各气象要素的变化趋势与ET对其敏感性系数的空间异质性共同决定了气象要素对ET的影响作用空间分布,5个气象要素对ET总体趋势的净影响量均为正值,其中温度影响作用最大(0.33 mm/a)。... 相似文献
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坡面流阻力是反映坡面流水力学特性的重要特征值。通过人工模拟降雨试验,获取45 mm/h、90 mm/h和130 mm/h降雨强度下,20°坡面草地和灌木地的坡面流水力学参数。以模拟降雨雨强、坡面流流速、坡面流水深、坡面糙率为输入,坡面流阻力系数为输出,分别建立了草地、灌木地坡面流阻力系数ε-SVR模型,使用网格搜索和9折交叉验证进行模型参数寻优。结果表明,草地、灌木地坡面流阻力ε-SVR模型的MSE分别为0.028、0.05,模型对训练集的平均拟合误差分别为4.68%、5.39%,对测试集的平均预测误差分别为7.35%、4.65%,模型总体预测精度较高,具有较好的逼近能力和泛化能力。该研究对于完善草地、灌木地坡面流阻力计算方法,提高侵蚀预报模型的预报精度等具有一定意义。 相似文献
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坡沟系统侵蚀产沙及其耦合关系研究 总被引:9,自引:0,他引:9
利用变坡度坡沟系统模型和人工模拟降雨试验,定量研究了不同降雨强度下的坡沟系统产流产沙过程,揭示了坡面沟道侵蚀产沙耦合特征。结果表明:坡沟系统累积径流量和累积产沙量与降雨时间呈显著的幂函数关系,随着降雨时间的增大而增大。梁峁坡面来水径流量与沟坡净侵蚀量之间呈幂函数关系,梁峁坡面来水含沙量与沟坡净侵蚀量之间呈反线性相关。从水力学角度对坡沟系统单位水流功率与单宽输沙率的关系进行了分析,得出试验条件下的临界单位水流功率值为0.0043m/s,输沙率随单位水流功率的增大而增大。 相似文献
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灌木减流减沙效应及其水力学机理试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用人工模拟降雨试验,定量研究了不同降雨强度下20.陡坡面灌木的减流减沙效应,探讨了灌木保持水土作用的水力学机理.结果表明:在45、90和130 mm/h降雨强度下,灌木地坡面土壤的平均入渗率是裸地坡面入渗率的2.9 ~4.7倍;与裸地相比,灌木地径流流速减少59.4% ~81.9%,径流量减少61.7% ~80.6%,产沙量减少95.5%~99.3%;断面比能参数可表征为侵蚀产沙的主导因子,灌木地临界断面比能值为0.13cm,裸地临界断面比能值为0.074cm.研究结果对定量评价灌木减流减沙作用有一定的参考意义. 相似文献
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植被影响下坡面流阻力变化特征研究 总被引:10,自引:0,他引:10
坡面流阻力是反映坡面流水力学特性的重要特征值.利用人工模拟降雨试验,定量研究了在45、87和127mm/h降雨强度下,20°陡坡面裸地、草地和灌木地的坡面流阻力变化特征.结果表明,由于植被覆盖措施的阻滞作用,相对于裸地坡面,草地和灌木地坡面径流阻力系数明显增大.草地和灌木坡面阻力系数分别是裸地坡面的5.58 ~ 7.45倍和5.61 ~6.26倍.不同被覆条件下坡面平均阻力系数与降雨强度关系密切,随降雨强度的增大呈减小趋势.同时,坡面流阻力系数受到降雨强度和下垫面条件发育形态的共同影响.建立了不同被覆坡面的复合非线性阻力系数计算公式,变量系数表明草被覆盖度和降雨强度对坡面流阻力大小有着决定性的影响.该研究对于揭示植被调控坡面产流产沙机理,为生态修复工程建设提供科学依据具有一定的科学意义. 相似文献
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砒砂岩区典型小流域复合侵蚀动力特征分析 总被引:6,自引:1,他引:6
以鄂尔多斯高原砒砂岩区水力、风力、冻融交错侵蚀作用为研究对象,选择准格尔旗二老虎沟小流域作为研究流域,对侵蚀环境参数进行定位观测,统计分析水力、风力、冻融作用的年内变化过程。采用数据标准化后的层次分析法,揭示水力-风力-冻融交错作用过程,辨识高侵蚀风险发生的时阈及动力交错模式。研究表明:砒砂岩区复合侵蚀作用可分为风冻交错、风水交错和风水冻交错三个典型动力组合模式,风水交错侵蚀是该地区的主要侵蚀模式;砒砂岩区年内存在三个高侵蚀风险期,即风-冻融交错侵蚀期(2月上旬至3月中下旬),风-水交错侵蚀期(6月中上旬至8月中下旬),水-风-冻融交错侵蚀期(10月中旬至11月中下旬)。 相似文献
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根据黄土高原治理实践、水土保持科技发展及黄河原型规律深化研究的要求,黄土高原小流域实体模型建设包括“室内模型”和“野外原型观测试验区”两大部分。“野外原型观测试验区”用于水土流失规律、措施布设方案研究等;“室内模型”的主要功能为:①模拟大到暴雨;②同时模拟坡面侵蚀过程和沟道侵蚀过程;③可用于优化沟道坝系设计方案的研究;④模拟各种水土保持措施。黄土高原小流域实体模型研究的主要内容为:①坝系建设关键技术;②不同治理措施组合的蓄洪减淤作用机理与应用;③土壤侵蚀规律与机理。 相似文献
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WEPP模型的侵蚀模块理论基础 总被引:5,自引:1,他引:4
WEPP模型是描述土壤水蚀物理过程的美国新一代水蚀预报模型,其中的侵蚀模块对于定量刻画黄土高原坡面侵蚀过程和建立以物理过程为基础的侵蚀预报模型具有重要的借鉴价值。WEPP坡面侵蚀模型将地表径流分为细沟流和细沟问径流,建立了计算土壤侵蚀及沉积净值的稳态空间变化泥沙平衡连续方程,并进一步外延和推出了随着空间位置不同而变化的方程基本参量、侵蚀参量标准化形式以及泥沙平衡方程通用表达式,可以较好地反映坡面侵蚀产沙时空分布。 相似文献