陕南寨沟小流域坡面侵蚀及水土保持生态修复

以南水北调中线水源区的寨沟小流域为研究区域,分析秦岭南麓坡面产沙规律,并结合该地区的生态环境和经济现状,提出适合当地发展的水土流失控制措施,包括农林复合模式、生物篱笆技术、等高耕作、坡改梯等陡坡耕地退耕还林还草措施.这些水土保持措施对于南水北调中线工程水源区的保护有重要意义,是符合自然规律和经济规律,加快发展丘陵和山区经济的有效措施,应大力推广和应用.     

大孔隙坡面产汇流及侵蚀试验

文章在介绍大孔隙坡面产汇流及侵蚀试验设计、试验布置和试验中遇到的问题的基础上。利用实验室中人工降雨装置,对含有大孔隙结构和无大孔隙结构的可变坡土槽进行降雨对比试验,并分析大孔隙对坡面产汇流和坡面侵蚀的影响。     

坡面植被分布对降雨侵蚀的影响研究

在黄土高原约15°的自然荒草坡面上,对两个坡面小区进行野外模拟降雨实验,其中一个从坡顶向坡底逐渐破坏地表植被和结皮,另一个从坡底向坡顶逐渐破坏地表植被和结皮,分别对破坏过程中各种植被面积下的降雨产流产沙量进行比较,结果认为:在相同面积条件下,位于坡底的植被比位于坡顶的植被保水作用高2.4倍,保土作用高2.8倍;随着植被面积的减少,坡面产流量和产沙量呈不均匀的增加趋势,在不同的植被面积变化范围,坡面产流量和产沙量的增幅不同。     

坡面侵蚀破坏对黄土边坡稳定性影响分析

分析了斜坡坡面遭受天然降水与人类活动的侵蚀破坏对坡体稳定性的影响,认为坡面裸露的黄土边坡在长期的雨水冲刷与入渗情况下,坡面侵蚀破坏成为滑动面位于土层中的黄土边坡渐进破坏的诱发与促进因素。并对其失稳机理进行了探讨。     

坡长在坡面侵蚀产沙过程中的作用

通过对陕西北部子洲径流站坡长分别为20m,40m,60m径流小区实际观测资料的分析,揭示出坡长在黄土高原丘陵沟壑区的坡面侵蚀产沙过程中的一些规律和侵蚀机理.当径流小区坡面产流量相同时.20m坡长小区单位面积侵蚀率最大,随坡长增加,侵蚀率递减.当实测的降雨条件类似时,虽然累积径流量,侵蚀产沙量随坡长增加而增加,但一般在20～40m坡段,径流系数最大,单位面积侵蚀率最高.当坡长为60m左右时,水流含沙量基本趋于稳定.当最大30min雨强较小时,会出现“径流退化”现象.     

可调式泥沙分选装置分选性能试验研究

为了分析泥沙分选装置的分选效果受底部集沙环形式、叶片转动频率、分选筒高度和水体工作状态的影响程度,利用改进的实体模型,采用交叉对比的方法进行了一系列试验。结果表明:对于粗沙孔,采用底部集沙环S2形式可改善分选效果,且中沙孔和细沙孔的泥沙分离曲线出现规律性;当叶片转动频率逐步提高时,粗、中、细沙孔的泥沙分离曲线呈先上升后下降的趋势,叶片转动的最优频率为5.5 Hz;随着分选筒高度的增大,粗、中、细沙孔的分选效果越来越好,且筒高存在一个临界值,当筒高大于这个值后,分选效果不再受筒高的影响;对于粗沙孔,静水状态下的分选效果要优于动水状态的,中沙孔和细沙孔的分选效果受水体工作状态的影响不明显。     

某电厂近厂址黄河岸坡失稳及坡面侵蚀研究

为了给靠近黄河岸坡的基础能源工厂的安全建设与运行管理提供技术支持,针对黄河岸坡厚层黄土及下伏泥岩的典型岩性组合特征,通过选取黄河中游某电厂典型近厂区岸坡断面,模拟集中暴雨、河流洪水、岸坡人为扰动等不良条件,利用Morgenstern-Prince边坡极限平衡理论与基于流固耦合理论的有限元计算方法,分析了岸坡的稳定性和坡面侵蚀规律。结果表明:岸坡长期遭遇降雨、河流洪水侵蚀、河道演变及人工扰动等的循环作用,易引起侧蚀、临空面变陡失稳;随着降雨及洪水等不利因素的增多,近厂区岸坡坡面水平变形影响范围将扩大;以水平变形量0.1 m为非稳定区判别标准,计算断面受降雨及洪水影响较大,其深度剥蚀发生在坡面,暴雨及洪水期水平剥蚀发生速率为4.0 m/d;以安全系数1.30为评判标准,计算断面受降雨及洪水影响相对较大,洪水期断面趋于失稳状态;河道演变造成的岸坡坡角改变对计算断面的影响较大,失稳的临界坡角为40°。     

坡面颗粒侵蚀的水力学机理

坡面流作用下的颗粒侵蚀不仅导致严重的水土流失,同时也可能诱发严重的重力地质灾害如滑坡、泥石流等。研究其发生发展的机理以及内部理论规律对减灾防灾具有至关重要的作用。以水动力学公式为基础,从坡面颗粒侵蚀的水分环境角度入手,分析了浸泡状态下松散颗粒和固定颗粒的侵蚀机理,揭示坡面水流与坡面颗粒间的相互作用关系,给出各类型侵蚀发生所对应的临界条件。最后,通过实例计算验证了理论的合理性。     

植被影响下的坡面水力侵蚀研究进展

介绍了植物根部对土壤特性影响、植物冠部对降雨击溅影响和植物茎部对径流影响等坡面水力侵蚀研究的进展情况。认为目前对植被影响下的坡面水力侵蚀的研究还存在试验观测和数据分析困难、土壤的抗冲性和抗蚀性耦合难以单独剥离出来、对植物冠部消能减蚀作用了解较少、试验观测数据难以精细化等问题。提出应加强从植被角度对坡面水力侵蚀进行系统的、机制性的研究,并应重视对试验测量设备和手段的提升。     

分布式侵蚀产沙模型在流域减水减沙效益评价中的应用

采用分布式侵蚀产沙模型,以陕西省黑草河小流域为例,对多种水土保持措施和不同土地利用方式条件下流域的径流输沙过程进行数值模拟计算,并通过对比评价了不同水土保持措施和土地利用方式的减水减沙效益,为流域内配置水土保持措施和优化流域管理提供了科学依据和技术支撑.     

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。     

Relationship between soil surface roughness and hydraulic roughness coefficient on sloping farmland

The soil surface roughness and hydraulic roughness coefficient are important hydraulic resistance characteristic parameters. Precisely estimating the hydraulic roughness coefficient is important to understanding mechanisms of overland flow. Four tillage practices, including cropland raking, artificial hoeing, artificial digging, and straight slopes, were considered based on the local agricultural conditions to simulate different values of soil surface roughness in the Loess Plateau. The objective of this study was to investigate the relationship between the soil surface roughness and hydraulic roughness coefficient on sloping farmland using artificial rainfall simulation. On a slope with a gradient of 10°, a significant logarithmic function was developed between the soil surface roughness and Manning’s roughness coefficient, and an exponential function was derived to describe the relationship between the soil surface roughness and Reynolds number. On the slope with a gradient of 15°, a significant power function was developed to reflect the relationship between the soil surface roughness and Manning’s roughness coefficient, and a linear function was derived to relate the soil surface roughness to the Reynolds number. These findings can provide alternative ways to estimate the hydraulic roughness coefficient for different types of soil surface roughness.     

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。     

坡面土壤侵蚀产流产沙及水动力参数研究概述

黄土高原地处干旱半干旱地区,加之水力侵蚀和风力侵蚀的交替进行,使得该区土壤侵蚀尤为严重。本文通过对一些学者在黄土高原地区进行坡面土壤侵蚀产流产沙相关研究分析,总结了部分试验方法及土壤颗粒启动、水动力参数等方面的计算方法。通过一系列的试验研究,希望能为建立黄土高原土壤侵蚀预测模型提供科学依据。     

流域侵蚀产沙平衡研究进展

介绍了国内外流域侵蚀产沙平衡研究的主要成果。分析了流域泥沙的主要来源及国内外泥沙来源的主要研究方法；介绍了侵蚀泥沙的坡面～河道运移过程、坡面～河道耦合关系的研究现状；提出了当前河道泥沙存蓄与输移研究的主要问题，并分析了该领域目前研究的现状；对比分析了目前流域侵蚀产沙平衡研究中几个主要模型的适用范围与优缺点；提出了我国未来流域侵蚀产沙平衡研究中应注重发展的主要问题。     

不同因素对重庆紫色土坡面细沟侵蚀产沙过程的影响研究

为揭示重庆紫色土坡面细沟形态、降雨强度和坡度对侵蚀产沙过程的影响,通过室内模拟人工降雨试验,定量分析不同降雨强度、不同坡度、细沟形态变化和不同降雨方式对细沟侵蚀产沙过程的影响,探讨细沟侵蚀强度在不同试验条件下的变化特征。结果表明：重庆紫色土坡面细沟侵蚀径流量和产沙量均随着坡度和降雨强度的增加而增加;坡面的水沙过程与细沟在形成和发育时关系密切,产沙量和侵蚀速率与细沟形态参数有显著的对数关系（r＞0.7）。研究结果可以为紫色土耕地细沟侵蚀防治提供理论支持。     

黄土区坡面侵蚀时空分布与上坡来水作用的实验研究

本文采用多坡段模型，运用模拟降雨实验方法研究了坡面侵蚀时空分布特征和上坡来水来沙的侵蚀作用，结果表明：坡面各部位的侵蚀方式与雨强密切对应。定量分析得出径流量、产沙量与坡度呈对数关系，与坡长呈线性关系，与雨强呈幂函数关系，建立了产沙量与坡度、雨强及径流量的关系式。同时也建立了产沙量、产沙增量与上坡来水来沙的关系方程，上坡来水使梁峁坡和谷坡产沙量增大了20.2%～63.5%和42.9%～74.5%。     

"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。     

印度土壤侵蚀与防治研究概况及其对我国的启示

土壤侵蚀导致水土资源流失和生态环境恶化,已成为危及人类生存与发展的重要问题。印度与中国都是世界上水土流失严重的国家,且具有许多相似的自然和社会条件。了解印度土壤侵蚀及其防治的有关研究进展,对促进我国水土保持研究和实践具有现实意义。本文介绍了印度土壤侵蚀的基本状况和特点,并从土壤侵蚀基础研究、土壤侵蚀预报研究和土壤侵蚀防治策略3个方面总结了印度在土壤侵蚀及其防治领域的研究成果和实践经验。在此基础上,提出了对我国土壤侵蚀防治的参考建议。