黄土丘陵沟壑区水土保持生态系统效益评价

以黄土高原中部丘陵沟壑区秦安县的水土保持建设项目区为研究对象,采用直接或间接的方法,将水土保持各方面的效益转化为对生态系统服务价值的影响,评价研究区治理后生态系统服务功能的变化.结果表明:项目实施后研究区内人均生态系统内部服务价值由2 173元增加到3 272元,项目区外部生态系统服务价值由137.39万元增加到280.96万元,增长幅度为104.5％,人均生态系统外部服务价值为223.94元,生态系统外部服务价值增长的幅度要大于内部服务价值.3种水土保持措施中,梯田的外部服务价值最高,林地高于草地.     

黄土丘陵沟壑区淤地坝水土资源开发利用途径

黄土丘陵沟壑区的淤地坝工程具有良好的生态和经济效益，主要表现在拦截泥沙、改善耕作条件、增加粮食产量等方面。随着经济社会与生态环境建设的发展，坝系建设存在的坝地利用率低、种植结构不合理、运行状况不良、盐碱化严重等问题也越来越突出。根据多年来淤地坝建设的经验，应通过加强配套工程建设、加强病险坝维修改造、优化运行方式等途径加以解决。     

基于地块间水沙运移的黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀产沙模型

根据黄土丘陵沟壑区的侵蚀产沙规律，在晋西羊道沟小流域建立了坡面、沟坡和沟道侵蚀产沙子模型；在GIS的支持下计算出小流域地块间水沙汇流网络，并引入到小流域侵蚀产沙模型中，使小流域侵蚀产沙成为有机结合；模型对羊道沟22次侵蚀性降雨的侵蚀模数具有78．4％的预报精度，对羊道沟1956－1970的年侵蚀模数具有76．1％的预报精度；模型并通过了晋西汾河上游两个小流域的可移植性检验。     

黄土丘陵沟壑区坡地土壤侵蚀与降雨产流关系

基于2009—2012年安家坡小流域4个农田径流小区27场侵蚀性降雨的数据资料,分析了黄土丘陵沟壑区降雨产流与土壤侵蚀的关系。结果表明:相同降雨条件下坡耕地降雨产流、土壤侵蚀与坡度成正比;汛期侵蚀性降雨的分布极不均衡,表现出明显的单峰分布特征。造成黄土丘陵沟壑区坡耕地水土流失的产流性雨量级别以大雨为主,其中7月的侵蚀性降雨量最大,成为土壤侵蚀防治的最关键时期。     

呼和浩特市黄土丘陵沟壑区米麻沟小流域水土保持综合治理模式探讨

黄土丘陵沟壑区是呼和浩特市水土流失最为严重的地区,也是黄河粗泥沙的主要来源地,清水河县米麻沟小流域是黄土丘陵沟壑区的典型治理流域,水土保持综合治理采取沟道建设坝系,开发坝地,山脚发展梯田及节水灌溉,山腰还林还草,山顶封育保护,支毛沟打谷坊,建沟头防护的水土保持综合治理模式,并使农林牧水有机结合,走出一条综合利用现有资源、保护生态环境和生产集约经营的可持续发展之路。     

黄土丘陵沟壑区淤地坝水土资源开发利用途径

黄土丘陵沟壑区的淤地坝工程具有良好的生态和经济效益,主要表现在拦截泥沙、改善耕作条件、增加粮食产量等方面.随着经济社会与生态环境建设的发展,坝系建设存在的坝地利用率低、种植结构不合理、运行状况不良、盐碱化严重等问题也越来越突出.根据多年来淤地坝建设的经验,应通过加强配套工程建设、加强病险坝维修改造、优化运行方式等途径加以解决.     

黄土丘陵沟壑区坡长与地形复杂度关系研究

流域分布式土壤侵蚀学坡长作为流域和区域尺度水文模型和土壤侵蚀模型的最基本参数之一,对研究土壤侵蚀的形成和发展有重要影响。从黄土丘陵沟壑区的常用地形因子入手,详细探讨了坡长与地形之间的联系,在此基础上建立了地形要素交互作用的多维复合集成模型,并根据该模型定量计算出研究区各地形要素对坡长的贡献,进而揭示了地形对于水土流失的影响。研究表明:①复杂地形因子对于坡长的贡献率更高,更能揭示地形对于水土流失的影响;②7种复合地形因子,对于坡长的贡献正负不一;③地形因子对坡长的贡献率由高到低依次为坡谱信息熵、粗糙度、高程面积积分、起伏度、海拔标准差、平均坡度、剖面曲率、平面曲率、沟壑密度。     

基于GIS黄土丘陵沟壑区分布式侵蚀产沙模型的构建——以蛇家沟小流域为例

分布式侵蚀产沙模型是土壤侵蚀模型的重要发展方向,本研究将蛇家沟流域下垫面划分为5 ×5m的栅格,每个栅格内赋予相应的高程、坡度、地貌、土地利用等属性信息.根据流域DEM,确定流域的汇流方向、流路与汇流累积面积.在蛇家沟流域内采用“穷举算法”对SCS-CN模型的参数值进行校正.基于DEM、地貌、土地利用以及降雨等资料,利用黄土丘陵沟壑区良好的水沙关系,运用VB.NET+ARC ENGINE9.2+ SQLSERVER2000构建分布式侵蚀产沙模型.模型结构简单,输入参数比较少,利用求产流来求产沙,考虑了土地利用、汇流等因素具有一定的物理意义,并能达到一定的预报精度.其中产沙模型是建立在黄土丘陵沟壑区普遍的水沙关系基础上,通过校正水沙关系式系数及产流模型中的CN、λ值可在其它相似的小流域内使用.该研究可为黄土丘陵沟壑区水土保持治理效果评价提供依据.     

黄土丘陵沟壑区退耕坡地集雨整地技术

文章针对黄土丘陵区退耕坡地可利用降水资源动态变化剧烈、水土流失严重等问题,以水平沟、鱼鳞坑等水保坡面整地工程形成微地形集雨工程,提高坡地降水资源利用率,以解决黄土丘陵区退耕坡地水土流失严重的问题,使当地土地资源有效利用,把退耕坡地变成能够利用的土地,在解决水土流失问题的同时,缓解土地紧张、可用耕地较少的矛盾,为农牧民增收及生态建设提供物质保障,促进区域经济发展。     

WEPP模型坡面版在黄土丘陵沟壑区的适用性评价——以坡度因子为例

利用安塞试验站1985-1992年的气象观测数据和野外坡度径流小区径流和土壤侵蚀量监测资料,评价了WEPP模型在黄土丘陵沟壑区不同坡度条件下的适用性。结果表明,径流量的模拟值在10°、15°、20°、25°和28°五个坡度条件下,变化幅度不如实测值明显,但模拟值随坡度变化的趋势和实测值相一致;WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟结果较好,且无论是模拟值在不同坡度之间的差值、还是模拟值随坡度变化趋势均与实测值接近。I30对WEPP模型模拟次降雨径流量有重要影响,当I30大于0.92mm/min,模型模拟误差较大。WEPP模型对次降雨土壤侵蚀量的模拟与PI30密切相关,当PI30大于129mm2/min时,模型模拟误差较大。∑PI30对WEPP模型模拟年平均径流量和侵蚀量有重要影响,当∑PI30大于150mm2/min时,模拟精度明显下降,且∑PI30对径流模拟影响较对土壤侵蚀模拟影响明显。WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.914、0.912和0.617;对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.858、0.772、和0.827,模拟结果均满足要求。     

黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用覆被变化的径流调节效应

基于动力水文过程测定技术和景观生态学测度方法,分析了黄土丘陵沟壑区罗玉沟流域土地利用/覆被变化的径流调节效应。结果表明：由森林植被增加与坡改梯的耕作措施调整共同引起的土地利用/覆被变化,对径流有显著的调节作用。无论场暴雨、雨季及年尺度,土地利用结构优化及森林植被覆盖增加,均使流域产流能力降低。罗玉沟流域土地利用后期在丰、平和枯水年径流系数比前期分别减少约51％、85％和84％;在剔除降水量的影响,通过相同降水条件径流系数的预测,后期较前期在丰、平、枯水年均减少约63％。土地利用覆被对流域径流的影响表现为季节性,且土地利用结构优化,场暴雨洪峰流量呈减小的规律。相对于森林植被增加和坡改梯耕作措施调整,前者对流域产流能力的影响大于后者,但对于山区土地整理与生态修复政策,二者共同实施才可促进土地资源的可持续利用。     

黄土丘陵沟壑区的岔巴沟流域次降雨侵蚀力的研究

降雨侵蚀力是反映由降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,是土壤侵蚀模型的重要因子。降雨侵蚀力指标就黄土高原,不同的学者提出不同的指标。雨型对土壤侵蚀影响很大,根据降雨特性分为三种雨型,通过对黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域降雨的最大时段雨强与能量的乘积EIt与土壤侵蚀模数直线回归,并对各个相关性系数r之间进行了显著性分析表明,研究区所有雨型条件下从rEI10到rEI60各rEIt之间没有显著性差异;短阵型雷暴雨(A型雨)rEI10与rEI30没有显著性差异但与rEI40有显著性差异,锋面夹雷暴雨(B型雨)其rEI10与rEI100中各rEIt都没有显著性差异。因此,认为黄土丘陵沟壑区的降雨侵蚀力指标EI10到EI30各EIt都可以采用,并且可以被相应简易因子PIt替代。     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区土壤水分模型研究

水分是黄土高原丘陵沟壑区作物生长的关键因素。本文在假设的理想条件基础上，在地理信息系统技术支持下，建立了黄土丘陵沟壑区基于土壤侵蚀和地块条件下主要耕地类型的土壤水分模型，并以晋西离石王家沟小流域为例进行了验证，模拟值与实测值误差率的绝对值约在20％以内，表明该模型可以应用在黄土高原土壤水分的动态变化研究中。     

黄土丘陵区危险废物填埋场地下水环境影响评价

为系统识别危险废物填埋场项目建设可能对区域地下水环境造成的影响,结合黄土丘陵区特殊的水文地质条件特征,建立基于包气带污染物垂向迁移模拟的数值模型方法。从拟建危险废物填埋场工程布局及可能的污染风险识别出发,设置地下水环境影响评价要素及情景,开展地下水环境影响识别和预测分析。影响预测结果表明:在填埋区防渗层事故破损出现泄漏的情景下,随渗滤液进入土壤环境的铅、镍污染物穿透包气带需18～19 a,事故情景下污染物渗漏不会影响区域地下水环境。在按照相关技术规范要求对填埋场区采取有效防渗措施,并完善填埋场防渗系统的渗漏破损检测系统建设的前提下,该选址地下水环境保护目标可行。     

山丘区小流域SCS-Nash产汇流模型应用

气候变化和人类活动影响使得部分地区水文系列资料的一致性受到影响,从而使得这些地区逐渐变成缺资料地区或无资料地区,无资料地区水文预测(PUB)问题一直是国际水文的研究热点,而山丘区的无资料小流域PUB更是其中的难点之一。分别选取了资料条件相对丰富的江苏省北部的黑林、南部的横山水库、中田舍等3个代表性的山丘区小流域,通过考虑前期30d降雨量、增加经流曲线数(curve number,CN)分级和对SCS模型的常数项进行修正,得到适用于江苏省山丘区小流域的SCS产流模型;并将其与基于地形地貌参数的Nash汇流模型结合,构建了山丘区小流域的SCS-Nash水文模型,并选取江苏中部的中田舍小流域进行验证。结果表明:构建的SCS-Nash模型具有较好的适用性,可为研究区域小流域的PUB问题提供参考。     

黄土丘陵沟壑区沟道水资源分析与调控

通过对延安黄土丘陵沟壑区实地调查, 并结合当地水文资料及土地利用现状计算了典型沟道水资源量。结果 表明: 沟道地具有富集降水的能力, 有利于发展雨水集流工程; 同时, 雨季沟道中产生较多地表径流, 易造成水害。 因此, 在沟道中合理规划排蓄水工程, 是调控水资源和提高水资源利用效率的重要途径。     

黄土丘陵沟壑区沟道特征及分异规律研究

为了更清楚地认识黄土丘陵沟壑区沟道特征及其分异规律,以延安市碾庄沟流域为研究区,采用基于GIS的水文分析方法和空间分析方法计算了沟道级别、长度、高差和比降特征,并从沟道尺度和流域尺度分别分析了沟道特征及其分异规律。结果表明:在沟道尺度下,沟道级别、沟道长度、沟道高差和沟道比降4种特征具有明显的空间分异规律,沟道级别越高,沟道数量越少,沟道长度越大,沟道比降也越小,而沟道级别与沟道高差无相关性;在小流域尺度下,不同流域的最大沟道级别、平均沟道长度、平均沟道高差和平均沟道比降具有空间分异性,但空间自相关性不显著。     

黄土丘陵区坡面薄层水流侵蚀动力机制实验研究

根据人工模拟降雨试验，研究了黄土丘陵沟壑区坡面侵蚀水动力过程。结果表明：薄层水流的流速～流量、阻力系数～雷诺数及弗罗德数～雷诺数等3种关系均呈幂函数形式，除阻力系数～雷诺数关系递减外，其余均呈递增。降雨所形成的坡面流属过渡流和紊流，坡面流在时空分布上是非稳定和非均匀的，是在下垫面和降雨影响下严重受扰的扰动流，且具有急流的特点。薄层水流的这种流态特征是侵蚀形成的动力原因。分析了径流量与坡度、雨强，产沙量与坡度、雨强及径流量之间的关系，对深入揭示坡面侵蚀产沙规律有重要的意义。     

HEC-HMS模型在城市化流域洪水模拟中的应用

流域城市化过程影响了城市洪水形成的产汇流条件,显著增大了流域洪水模拟预报难度。采用HECHMS水文模型,选取秦淮河流域城市化前1980~1988年间共8场降雨-径流过程、城市化后2007~2013年间共7场降雨-径流过程开展洪水模拟研究,率定城市化前后不同土地利用情景下的产汇流参数,并设计城市化影响洪水模拟方案,对比分析城市化影响下的流域水文响应。结果表明:HEC-HMS模型在秦淮河流域城市化前后均具有很好适用性,且单峰洪水过程模拟精度高;城市化后流域内其他用地向城市建设用地转移,流域内不透水面积增加明显,使得产流量增加,洪峰流量增大,峰现时间提前约2 h。     

黄土高原小流域分布式水蚀预报模型

本文基于黄土高原丘陵沟壑区小流域地形复杂、径流与侵蚀产沙具有明显垂直分带性的特点,以栅格DEM(Digital Elevation Model)为基础,提出由水文模块和侵蚀模块两部分组成的黄土高原小流域分布式水蚀预报模型。水文模块包括降雨、截留、微地形表面存储、入渗、地表径流和沟道流过程,采用运动波方程实现汇流演算;侵蚀模块考虑雨滴击溅分离、坡面薄层水流、细沟水流、浅沟水流和沟道流剥离与沉积等基本过程,运用泥沙物质平衡原理完成泥沙输移计算。应用模型对次降雨事件模拟的初步结果表明,模型对中度以上侵蚀性降雨事件的模拟精度在85％以上。