黄土高塬沟壑区覆被变化生态水文效益分析

选取黄土高塬沟壑区的天然荒坡董庄沟和有植被恢复的杨家沟两个对比流域,利用研究区水文观测资料,分析研究区覆被变化对径流及土壤含水量的影响。结果表明:森林植被显著减少径流量,杨家沟流域3 a平均径流量减少37.64%;与此同时,在0~1 m范围内杨家沟流域3 a平均土壤含水率比董庄沟流域大3.40%,均方差大3.11%。森林覆被流域土壤含水率增大,变化范围加大,暴雨洪水调蓄作用显著,洪水过程平缓,峰现时间明显滞后。     

尼雅河泥沙及河床演变简析

本文分析了尼雅河泥沙特性和河床演变,结果表明,尼雅河输沙量随河流径流量和含沙量大小而变化。输沙量的年内分配与径流、含沙量年内变化基本一致。尼雅河输沙量年内分配极不均匀,且集中程度比径流量更甚,尼雅河悬移质输沙量的年际变化很大。河床演变过程中,山区河段主流较稳定,左岸冲刷较重,右岸冲刷较轻,平原河段河床变化较大。     

呼盟水蚀区不同土地利用的水土流失观测与分析

不同的土地利用是影响水土流失的重要因素。以呼盟水蚀区宝龙泉小流域为观测基地，通过对不同土地利用条件下的降水量和与之相对应的径流观测小区的径流量、土壤冲刷量的观测分析，说明了顺垅坡耕地、横垅坡耕地、荒坡、梯田、次生林地在相同的自然条件下，土壤流失量存在着较大的区别，同时径流量与土壤冲刷量之间存在着正相关关系，为呼盟水蚀区的水土流失预防和治理提供科学依据。     

通南高沙土区农田土壤侵蚀规律研究

用田间试验法和径流小区法研究通南高沙土区土壤侵蚀特征 .研究表明 ,该区农田田面土壤输出量远小于田间沟道淤积量 ,淤积量为输出量的 4 7 3～ 5 6 6倍 ;用径流小区测得的土壤侵蚀量不能完全反映高沙土区土壤侵蚀的特点 ;降水量、径流量、覆盖率和含沙量之间存在着密切的相关关系 .     

牟汶河水沙演变规律分析

根据莱芜水文站的径流、泥沙观测资料,通过序列趋势检验方法和变差系数法分析了牟汶河水沙演变规律.结果表明:①牟汶河含沙量与径流量之间存在密切关系,大径流量意味着大含沙量,径流的增减和泥沙的变化具有同步性;②在年内分配方面,与径流量的年内分配相比较,泥沙的年内分配更不均匀,并且含沙量的年际变化也比径流量的年际变化大;③径流量和含沙量均呈总体减小趋势,含沙量的减小程度大于径流量的减小程度.     

黄土高原水土保持植物措施蓄水保土效益研究

黄土高原地区植被稀疏,坡陡沟深,土质疏松,水土流失严重,生态环境日益恶化。对黄土高原地区多年水土保持造林、种草和封坡禁牧等措施的蓄水保土效益及毁林毁草后水土保持效益减退情况进行的研究表明:沟谷林、沙棘林、人工林等均可有效地减少径流量和土壤侵蚀量,具有较好的蓄水保土效益;森林被破坏对流域年径流总量影响较小,对径流年内分配影响较大;在黄土高塬沟壑区退耕地种植草木樨,可有效地减少冲刷量和径流量。     

膜下高频滴灌棉花田间耗水规律的试验研究

棉花在充分供水条件下的田间耗水强度变化过程是制定田间灌水决策的依据,本文在膜下滴灌条件下对棉花分别进行不同频率的灌溉,以研究相应的田间耗水强度变化过程.试验中,灌水周期分别为2 d、4 d、6 d,另设一对照处理,同时观测土壤含水率、棉花主根、棉花产量.试验结果表明,相对于对照处理,高频处理表层土壤含水率水平较高,耗水深度浅,花铃期耗水强度大,最大可达12 mm/d,其他生育期耗水强度小.随着灌水频率的增大,棉花花铃期耗水强度增大,单株铃数增多,棉花主根短,产量提高7.3 %～17.4 %.     

高塬沟壑区禾本科牧草集水种草试验研究

在同一集水区宽度、同一集蓄比、不同播种方式下,对牧场草、红象、传奇、球道、优美、老芒麦、披碱草、杂三叶进行集水种草试验,观测蓄水区的土壤含水率,及牧草出苗率、适宜性、产草量等,经对比分析表明:高塬沟壑区荒山种植的首选草种是牧场草,披碱草、老芒麦、优美可作为辅助牧草与其他产量高的牧草混播,而杂三叶不能在天然草场改良中应用.     

渭河流域水沙时空变化及其对人类活动的响应

基于渭河流域32个水文站近60 a水沙数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、双累计曲线等方法分析了渭河流域不同区间水沙变化特征及驱动因素。结果表明:渭河流域62.5%(50%)区间径流量(输沙量)呈显著减少的趋势,34.36%(42.86%)区间径流量(输沙量)无显著变化趋势,仅3.12%的区间径流量和输沙量呈显著增加趋势;渭河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪80年代末、90年代初;泾河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪90年代;北洛河径流量和输沙量在21世纪初发生突变;以渭河控制站(■头站和华县站)水沙之和为基础量化的人类活动和降雨量对渭河径流量减少的贡献率分别为84.86%和15.14%,对输沙量减少的贡献率为92.54%和7.46%;退耕还林(草)工程、淤地坝建设、水库拦蓄等是渭河径流量和输沙量变化的主要原因。     

基于误差修正模型的黄河源区年径流预测

为了提升黄河源区年径流预测精度以及了解黄河源区降雨、径流、泥沙之间的相互影响关系,以黄河源区唐乃亥水文站实测年降雨量、年径流量和年输沙量作为研究数据,采用协整理论分析方法,分别建立降雨—径流、径流—泥沙两变量误差修正模型以及降雨—径流—泥沙三变量误差修正模型,对研究区年径流量进行预测。结果表明:三变量误差修正模型的拟合优度均大于两变量误差修正模型的,模型解释性更强,更能定量表现黄河源区径流量—降雨量—输沙量之间的关系;三变量误差修正模型的平均相对误差为-4.83%,可以用于黄河源区年径流预测。     

黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式

适宜黄土高塬沟壑区种植的林草品种有油松、侧柏、沙棘、刺槐、黑核桃、美国白蜡、多年生香豌豆、牧场草、黄兰沙梗草和康巴早熟禾等。黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式主要有油松沙棘混交、侧柏沙棘混交、刺槐与沙棘混交、美国白蜡与沙棘混交等,牧草栽培模式包括多年生香豌豆与作物或林木间作、禾本科与豆科牧草混播、天然草场改良、黄兰沙梗草护坡草皮、康巴早熟禾+果园等。     

红砂岩侵蚀区典型水土流失治理模式减流减沙效应

阐明小区尺度下不同水土流失治理模式的减流减沙效应,可为大尺度上的水土流失治理提供科学依据。以红砂岩侵蚀劣地为研究对象,采用野外径流小区长期定位试验的方法,分析自然降雨下典型水土流失治理模式的减流减沙效应及其对降雨要素、降雨雨型的响应规律。结果表明:试验观测期间,裸露地表径流系数为0. 66,土壤侵蚀量为0. 07 t/hm2,生态或经济开发治理后减流减沙效应均能达90%以上。地表裸露坡面产流产沙受降雨量、雨强影响显著,生态恢复模式降低了降雨要素对坡面产流产沙过程的影响,经济开发模式受降雨量影响显著。大雨强、短历时的降雨雨型是坡面产流产沙的主要雨型,对裸露坡面产流产沙的贡献将近50%,生态或经济开发治理后该雨型对产流产沙的贡献明显提高,增幅以经济开发模式大于生态恢复模式。因此,生态恢复和经济开发均是治理红砂岩水土流失的有效途径,应将生态恢复和经济开发治理相结合,使水土流失治理模式不仅具有水土保持功能,同时提升生态服务价值,促进当地的经济发展。     

基于遥感监测的河龙区间水土保持效果分析

以遥感影像为主要信息源,通过大量的野外调查,建立了河龙区间土地利用、植被覆盖度影像解译标志,在地理信息系统支持下,采用计算机辅助下的人工解译,对河龙区间水土流失进行了动态监测。结果显示:河龙区间80.40%的土壤侵蚀为水蚀,19.60%为风蚀。土壤侵蚀强度以中度侵蚀、强度侵蚀为主,其次是微度侵蚀,再次是轻度和极强度侵蚀,剧烈侵蚀所占比例最小。与2000年相比,2008年土壤侵蚀强度整体下降,微度、轻度、中度侵蚀面积逐渐增大,极强度、剧烈侵蚀面积逐渐减少,说明河龙区间的生态环境逐渐变好,侵蚀正向着良性趋势发展。其原因除了梯田、林地、坝地越来越发挥较大的效益外,草地面积的增加,尤其是封禁治理、生态修复等措施的大面积实施,可能是河龙区间近期土壤侵蚀强度减弱的一个原因。     

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.     

黄土丘陵沟壑区坡面水保措施及植被对流域尺度水沙关系的影响

根据黄土高原高含沙水流的特点,认为次暴雨的产沙模数和径流深可用线性正比关系式来表示,关系式中比例系数表示流域单位径流深的输沙能力、次暴雨过程中流量超过临界值后的稳定含沙量以及流域历次洪水的平均含沙量。在此模型基础上,以黄土丘陵沟壑区的王家沟的两个毗邻地貌相似的两条沟为研究区,其中一条沟为经治理而另一条则未治理。探讨各种坡面水土保持措施及植被对流域水沙关系的影响。结果表明,治理流域和非治理流域具有相同的水沙关系,被治理沟的植被等坡面措施在流域尺度上仅通过减水来减沙。这主要是因为植被等坡面措施不能显著改变沟道的输沙能力,且由于植被不能很好地控制沟谷侵蚀和重力侵蚀,使得水流进入沟道后又会获取充足的泥沙补充,达到和治理前相同的径流输沙能力。因此可以认为,在仅有植被和其它坡面治理措施的情况下,治理流域的减沙率可用减水率来估计。本文的实际计算表明,在多年平均尺度、年际尺度和次暴雨尺度这一方法都有较好的精度。     

等高反坡阶对坡耕地土壤水分空间分布的影响——以昆明松花坝水源区为例

坡耕地是昆明松华坝水源保护区主要土地利用类型,针对日益严重的水土流失,选取水源区迤者小流域内不同坡度的坡耕地为对象,并对其进行等高反坡阶处理,研究坡度及等高反坡阶对坡耕地土壤含水量的影响。结果表明,等高反坡阶处理坡耕地表层土壤的保水效果好于普通坡面,等高反坡阶具有拦蓄地表径流和再分配的功能,降雨后20~40 cm深土层的含水量相较于表层土壤高出1.9%~6.49%;土壤含水量和坡度、深度、有无反坡阶之间均呈现显著的负相关性,与海拔成显著正相关关系。     

三种水土保持措施下红壤坡地径流产沙特性

为了给红壤区选取、布设水土保持措施提供有效依据,基于连续两年试验区降雨资料,分析不同水土保持措施与对照处理径流小区的减流减沙效益,研究降雨与径流产沙的相关性。结果表明:有效侵蚀性降雨发生在春夏两季的比例较大,4—5月降雨量占全年降雨总量比例达38.7%~43.2%;相对于对照小区,植被措施及工程措施的年均减流率均大于90%,减沙率大于99%,耕作措施减流率及减沙率分别为79.6%和93.4%;按照侵蚀强度分级标准,对照小区两年均为剧烈侵蚀,植被措施、工程措施小区为微度侵蚀,而耕作措施分别达到极强度侵蚀和轻度侵蚀,从减流减沙效果而言,植被措施及工程措施较耕作措施的效果更显著;相关性分析结果表明,不同处理下的径流量与降雨量相关性最密切,对照小区与植被措施小区的侵蚀量与径流量呈极显著的相关性。     

保护性耕作对黑土区坡耕地水土流失防治效应影响研究

采用室内实验分析与野外试验监测相结合的方法 ,对研究区不同保护性耕作措施下坡耕地土壤含水量、水土流失量、养分含量及作物产量进行了分析,研究了保护性耕作对黑土区坡耕地水土流失防治效应的影响。结果表明：（1）与对照处理相比较,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理产流次数分别减少3次、5次和6次,年径流量分别降低15.6%、29.9%和46.9%;（2）在拔节期、开花期及收获期,不同土层土壤含水量的大小为秸秆覆盖〉轮作〉留茬〉对照;（3）与对照处理相比,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理产泥沙次数分别减少4次、5次和6次,年产生泥沙量分别减少94.4%、95.5%和97.7%;（4）与对照处理相比,保护性耕作措施对土壤有机质、全氮及全钾含量产生的影响作用大于对全磷的影响,轮作方式对土壤有机质和全氮含量增加促进作用最强,效果最佳;（5）对照小区相比,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理玉米作物产量分别提高5.03%,8.39%和9.48%。     

粗糙度对坡面侵蚀及泥沙分选性影响试验研究

为进一步揭示土壤侵蚀的内在规律,以某一试验小区为例,通过模拟不同地表粗糙度,分析了不同雨强条件下的坡面侵蚀产沙及泥沙颗粒粒径变化特征。结果表明:相同雨强和降雨历时下,粗糙度对坡面径流率、水流功率、径流含沙量和产沙率有显著影响;侵蚀泥沙的搬运形式与雨强和粗糙度均有关,而不同泥沙颗粒搬运方式是引起不同粗糙度坡面侵蚀产沙分异的重要原因。因此,坡面侵蚀产沙模型中应综合考虑地表粗糙度和泥沙粒径信息。研究成果可为水土保持规划设计和水土保持措施优化配置提供一定依据。     

美国田纳西河水土保持减沙效果分析

本文根据田纳西干流四个主要测站1935～1942年间的泥沙资料分析得出在此段内含沙量和输沙量呈逐年减少趋势并得出其原因是气候干旱和水库建设影响的结论。根据其9个没有水利工程的支流测站进行了两个时段（1935～1938和1963～1965）的含沙量、输沙量和降雨量平均对比分析,得出第二时段年降雨量、年径流量均减少较小（7％和7．5％）,而年均输沙量和月均含沙量减少比较明显（43％和54％）。水土保持是减沙的主要原因;通过对支流VALLEY河测站1935～1938,1939～1942和1963～1965年三个时间段的还原计算和分析,得出60年代因水土保持泥沙减少39％的结论。