应用土壤流失方程估算南苕溪上游土壤流失量的尝试

随着生产的发展和科学技术的进步,人类对土壤流失危害的认识日益加深。土壤流失不仅造成宝贵的国土资源的损失,危及生产发展,同时还会引起江河湖泊的淤积,以及水质污染等一系列生态环循恶化的问题,为此世界各国许多学者加强了这方面的研究,美国“通用土壤流失方程(USLE)”则是突出的成果之一。由于USLE是美国经多年研究而得出的用于预测年平均土壤流失量的公式,可以预测各种不同土地利用情况下产生的土壤流失量及选择适宜的水土保持管理措施,对解决水土流失问题有显著作用,并有简单明瞭、准确性较好及适用于规划的优点,因其通用性较强,故在     

现浇网格生态护坡技术研究——以延庆试验区为例

为了研究现浇网格生态护坡技术在边坡治理中的适应性和效果,系统地介绍了该技术体系,并以北京延庆试验区为例,对网格内植物的生长情况和土壤的理化性质进行了调查分析。结果表明:完工4 a后,试验小区金叶莸的成活率达到94.3%,金叶莸新生枝叶繁茂,每株枝条平均生物量可达到29.3 g,平均株高为33.07 cm,平均覆盖度为533 cm2;与空白对照小区比较,网格内土壤中机质增加了28.11 g/kg,全氮增加了0.72 g/kg,速效磷增加了11.25mg/kg,速效钾增加了33.74 mg/kg,pH下降了0.71。在经济成本方面,该技术的后期养护时间为1～2 a,时间短,投入少,节约成本。试验区适用研究成果表明现浇网格生态护坡技术的水土保持、植被恢复效果良好,易于在各类边坡生态防护中推广应用。     

护坡新技术——网格反滤生物工程

网格反滤组合护坡是把砌筑工程和生物工程有机结合 ,取长补短 ,联合作用 ,达到保护河坡的目的     

土壤含水量和压实度对植被护坡加固效果的影响

植被护坡在土木工程中应用广泛,其效果受土壤含水量、土壤密度、根系分布、植物种类和植物年龄等因素的影响。采用三轴剪切试验,通过在土样中加入绳索模拟植物根系的加固效果,研究土壤含水量和压实度对植被护坡加固效果的影响。结果表明,土壤压实度越高,植物根系的加固作用越明显。当土壤压实度为75%时,植物根系的加固效果并不显著;当土壤压实度达到85%时,最大主应力差值将增加约20%～30%。土壤黏聚力和内摩擦角也表现出相似的变化趋势：(1)无论是否有植物根系的加固作用,随土壤含水量的增加,土壤黏聚力表现出先增加、在土壤含水量达到14%后再降低的变化趋势。(2)随着土壤含水量的增加,内摩擦角不断减小,植物根系对内摩擦角的影响随土壤含水量的增加而减小。研究结果可为植被护坡设计提供参考依据。     

引滦入唐护坡新技术——网格反滤生物工程

网格反滤组合护坡是把砌筑工程和生物工程有机结合,取常补短,联合作用,达到护坡目的。在引滦入唐输水渠道,经过5年的实际考验获得成功。为土渠护坡探索出一条投资小,见效快,既经济又实用的新途径——网格反滤生物组合护坡工程技术。     

基于现浇网格生态护坡技术的河道边坡修复方法分析

为研究现浇网格生态护坡技术在边坡治理中的适应性和效果,系统地介绍该技术体系,对网格内植物的生长情况和土壤的理化性质进行分析,提出一种基于现浇网格生态护坡技术的河道边坡修复方法。以宝鸡市渭滨区渭河流域为例,通过对网格、网格与河道坡体连接、其它辅助设施的设计,选择适当的植物作为河道边坡修复植物,实现对河道边坡的需要修复。试验区适用研究成果表明:该方法与传统方法相比修复率更高,达到了水土保持、改良土壤的目的,易在各类边坡生态防护中推广应用。     

桃树沟水库浆砌石菱形网格护坡施工技术与质量控制

凤翔县桃树沟水库除险加固过程中,对大坝迎水坡护坡加固方式采用了增设菱形浆砌石网格内砌干砌石的形式.本文以该工程为实例,简要叙述了菱形浆砌石网格的施工技术及质量控制要点,为相似病险水库工程大坝护坡加固提供借鉴.     

平原水库上游护坡的总结与探讨

在黄河三角洲上，胜利油田建设了众多的平原水库，其中蓄中量在１０００万ｍ＾３以上的大中型平原水库就有９座，平原水库坝轴线长，护砌工程量大，且海风频繁，风值数量大、砂石料缺乏，从安全经济角度找到合理的护坡型式和结构，是平原水库土凡设计的重要课题，通过油田与水利科研部门经过室内风浪模型试验，室外人工降雨试验并经科学分析提出了一种平原水库安全经济型护坡，这种护坡在利津水库、孤北水库中应用效果良好。     

“坡改平”生态护坡技术的研发与应用

笔者在多年水土保持监测工作中发现,高速公路、河道等基础设施广泛采用的六角空心砖护坡技术普遍存在着严重的土壤流失问题,根据对该类工程大量实际监测计算,土壤流失强度达(1.5万～6.0万)t/km2.a。目前,这种形式的水土流失还未引起人们的重视,其直接危害是影响边坡稳定,造成土壤资源的浪费,而且给排水系统以及河道、湖库造成了大量的泥沙淤积,并缩短其使用年限。为解决这种隐蔽的水土流失危害,开展了坡改平生态护坡技术的研发。通过应用坡改平生态护坡技术,把不稳定的坡面分解为若干个小的稳定水平面,使坡面土壤达到稳定,从而控制土壤流失,并通过草—灌—乔相结合的植被防护体系,丰富坡面绿化设计的内容和空间,为生态护坡提供一种新的解决方案。     

某土石坝上游护坡型式改变影响坝顶高程的试验研究

针对病险水库除险加固过程中会出现的上游护坡型式改变的情况,基于物理模型试验,研究各工况下干砌石与混凝土两种类型护坡的波浪爬高及越浪情况,确定护坡类型变化对波浪爬高和坝顶高程的影响。以某水库大坝为例,采用1∶15的模型比尺进行了不同护坡型式典型断面的波浪物理模型试验。研究发现,由于干砌石、混凝土两种型式护坡的糙渗系数相差0.15,干砌石护坡改为混凝土护坡后最大波浪爬高计算值增长0.56m,试验值增长0.6m,此情况下坝顶的现状高程不能满足规范要求;改变护坡型式后波浪冲击坝顶胸腔而产生的跃浪量也会增加,胸墙收到的最大波浪压力从15.9kPa增至17.8kPa。试验的成果对类似除险加固工程的设计工作具有借鉴意义。     

含砾土坡坡面降雨和坡脚浸泡模型试验研究

降雨是诱发边坡失稳的重要因素,为此开展了含砾量分别为10%,20%和40%的含砾土坡的坡面降雨和坡脚浸泡的模型试验。利用体积含水率和吸力传感器测试了含砾土坡的水土特性,观测了边坡湿润锋的发展过程,利用PIV技术研究了边坡的位移变形过程;通过控制坡脚水位及坡顶后续加载研究了坡脚浸泡作用下土坡的沉降变形规律。试验结果表明:降雨条件下,含砾量越高,土坡坡面侵蚀发育越缓慢,边坡的细粒土越容易达到完全饱和状态;坡土饱和后,含砾量10%的土坡主要以坡面侵蚀和变形为主,不易发生整体破坏,含砾量20%和40%的坡土均发生了整体滑移破坏。坡脚浸泡过程中,含砾量越高,边坡变形量越小,在水位下降过程中基质吸力恢复越快,在浸水过程中边坡吸力丧失范围越小。在坡脚浸泡及后续坡顶加载作用下,含砾量10%的土坡会产生较大变形,含砾量20%的土坡最容易发生破坏,含砾量40%的土坡稳定性良好。     

新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究

新型生态植被毯边坡防护效果良好,目前常用的植被毯种类有椰丝型、麦秸型以及椰丝麦秸混合型。为优选出性价比最高的植被毯材料,对这3种植被毯上建植植被的植被覆盖度、有效根密度、地表径流量、土壤侵蚀量和土壤抗蚀性能进行了对比分析。结果表明,与在自然坡面上建植植被相比,植被毯护坡均可以增加土壤的覆盖度,减少降水的径流量与土壤侵蚀量。结合植被毯的产品质量指标,椰丝麦秸混合型植被毯性价比较高,可以作为普遍推广的植被毯品种。研究成果可为植被毯的施工及推广应用提供一定科学依据。     

土质边坡开挖试验及其数值模拟研究

通过室内土质边坡开挖试验,研究了加载和开挖条件下边坡变形和应力变化规律,并通过数值模拟方法,探讨了边坡失稳的应力-应变机制,最后分析了开挖对坡体稳定系数的影响。结果表明:顶部载荷和坡底开挖均会降低边坡的稳定系数;初始条件下边坡的稳定系数为1.84,加载120 kg重物后减为1.332,开挖15cm后减为1.093,坡体处于失稳边缘状态;坡体应力在靠近荷载处变化最大,越远变化越小,开挖主要造成坡体竖向受力逐渐减小。     

林木根系对坡面土崩解特性的影响

林木根系能大大增强坡面土抗崩解能力。首先制作不同直径、含根量、分布形式、含水量的根系重塑土样,然后对不同条件下根-土复合体进行崩解试验,分析了林木坡面土体崩解特性的影响因素。实验数据表明:根系直径相同时,复合土含水量从15%增加到25%,水平根系的复合土抗崩解能力减小较快,垂直根系及复合根系抗崩解能力减小较慢;含水量一定时,3种根系分布形式的复合土抗崩解能力随根系直径和数量的增大而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体抗崩解能力最强,垂直根系次之,水平根系最弱。由此可以得出:林木根系影响土崩解的主要因素是根系分布形式,其次为土的含水量及根系直径,这对选择适宜林木植物护坡具有一定的借鉴作用。     

土壤侵蚀与地表坡度关系研究

本文阐述了坡度影响土壤侵蚀机理，并对土壤侵蚀临界坡度进行了初步探讨，分析其存在的原因，指出临界坡度与土壤内在性质、植被、泥沙粒径、降雨特性、入渗等因素有关，并不是一个常数。最后结合小区径流场试验资料分析了坡度对土壤侵蚀的影响。     

黄土高原不同侵蚀类型区允许土壤流失量研究

为了研究中游黄土高原不同侵蚀类型区允许土壤流失量,利用黄河中游黄土高原主要侵蚀类 型区行政区划图,根据 1955—2009 年不同侵蚀类型区土壤侵蚀强度数据,分析了 12 个主要侵蚀类型 区治理期( 1970—2009 年) 和退耕后( 2000—2009 年) 较治理前( 1955—1969 年) 减沙效益。以土壤侵 蚀强度、人口密度、治理期的减沙效益以及人均纯收入为指标,利用总结的公式,将估算的不同侵蚀 类型区的总允许土壤流失量 8. 43 亿 t( T2 值) 和 7. 19 亿 t( T1 值) 合理分配到黄土高原主要侵蚀类型 区,得到不同侵蚀类型区 T2 和 T1 分配值平均值为 4 876. 2 t /( km2 ·年) 和 4 158. 9 t /( km2 ·年) 。结 合各侵蚀类型区退耕后( 2000—2009 年) 侵蚀强度及较治理期( 1970—2009 年) 减沙效益的增幅及类型 区 T2 和 T1 分配值的比例,拟定了不同侵蚀类型区允许土壤流失量 T2 和 T1 暂定值,其平均值分别为 1 200. 0 t /( km2 ·年) 和 900. 0 t /( km2 ·年) 。研究成果为黄土高原及不同侵蚀类型区水土流失治理提 供科学依据。     

滑坡区毛竹护坡的固土效果及经济效益研

为研究毛竹生态护坡的护坡效果和经济效益,2012~2017年间,针对某一试验区的滑坡体位移、滑落塌陷情况以及毛竹种植经济效益等进行了为期6 a的监测研究。结果表明：随着毛竹的生长,护坡作用越来越明显,毛竹的护坡功能有随着年份的增加而逐渐加强的趋势;毛竹对维护滑坡体稳定有着积极的作用,但这种作用的稳定发挥需要3~4 a;毛竹被采伐后,新发竹笋数量明显增加,且竹笋生长迅速,郁闭较快,能够有效地防止坡面水土流失;种植毛竹能够在护坡的同时增加经济收入,可大范围推广。研究成果对生态护坡技术和研发具有一定参考价值。     

黑垆土坡面细沟形态演变规律试验研究

为探究黒垆土坡面细沟形态变化规律,运用三维激光扫描技术和人工模拟降雨方法,以黑垆土为对象,选取60 mm/h雨强对面积为15 m~2的20°坡面进行历时均为1 h的三场模拟降雨试验,分析了黑垆土坡面细沟发育过程。结果表明:(1)前两次降雨坡面以断续细沟为主,侵蚀方式主要为溯源侵蚀,第二场降雨结束时,细沟累积长度、平均宽度、平均深度分别为38.17 m、0.19 m、0.10 m,坡面细沟总面积占试验土槽面积的19.8%;第3次降雨坡面以连续细沟为主,细沟溯源侵蚀作用减弱,细沟沟壁崩塌和沟底下切增强,细沟累积长度减少5.66%,细沟平均宽度、平均深度、总面积分别增加了26.32%、60%、24.24%。(2)细沟平均宽度、平均深度、等高线偏离度沿斜坡长呈先增后减再增的波动现象,随着降雨场次的增加,细沟形态参数在沿坡长4～6 m处的最大值出现上移。径流能量的消长对坡面细沟形态演变规律具有明显影响。(3)细沟宽度和细沟深度在前两场降雨随距细沟沟头长度的增加呈先增后减趋势,在第三场降雨呈先增后减再增的趋势。细沟深度随细沟宽度的增加而增加,在当细沟深度到达犁底层后,细沟深度增加变缓,细沟宽度增加变快。     

预应力格网锚固技术-一种新的边坡治理加固技术

预应力格网锚固方法是用于边坡加固工程中的一种新型、可靠的工法。该技术采用压力分散型锚索,锚孔外伸绞线与上下左右相对应锚孔过来的绞线在中间部位对接张拉,省去了外锚墩,可重复张拉。它由无黏结钢绞线纵、横交叉布置成格网,节点处为锚索孔或张拉端,二者均呈梅花型布置。这种复合式边坡锚固结构,施工简便,它克服了以往钢筋混凝土框架梁锚固结构的易裂缝、易变形和施工困难等缺点,充分利用高强、低松弛无黏结钢绞线的强度,将轻质、柔性的受拉格网和压力分散型锚索结合成一个整体,能够得到更有效、更安全的锚固效果。以上优点将会使本项技术在边坡稳定治理中得到更为广泛的应用。     

典型小流域水土流失监测技术体系研究

水土流失监测是水土保持工作的重要基础,但目前水土流失监测仍处于初始阶段,新技术新方法不断涌现,水土流失的量化标准却相对原始。因此,在简单分析典型小流域监测内容、指标和监测方法的基础上,综合使用典型小流域遥感监测、插钎法监测、径流小区监测、控制站观测等多种监测方法,以数学建模的方式耦合其相关度,从而实现多种监测数据的融合,最终实现对典型小流域土壤侵蚀量的精确估测。结合典型小流域水土流失量化技术,详细介绍了小流域基础监测体系、土壤侵蚀量化监测体系以及水土流失预测模型,阐述了对不同水土保持措施保持效益的量化监测方法。相关成果可为典型流域后期综合治理提供参考。