我国流域侵蚀产沙的地带性特征初探

本文从分析不同自然带影响侵蚀产沙的各项地带性因子的组合关系入手，从宏观上对我国流域侵蚀产沙的地带性分布特征进行了研究，得到了我国流域产沙模数随纬度和经度变化的曲线，并对其形成机理进行了解释．     

植被与地形对侵蚀产沙耦合影响研究评述

野外坡面内的植被与地形对侵蚀产沙影响,表现为共同改变某一坡面单元的上坡来水及其侵蚀动力,通常难以分离,呈现典型耦合作用特征。两者单独与侵蚀产沙的关系已较明确,但对侵蚀产沙的耦合影响则研究薄弱。在概述植被、地形各自对侵蚀产沙影响的基础上,从坡面和流域两个空间尺度,梳理了两者对侵蚀产沙耦合影响的相关成果,从理论认识、试验方法和监测技术三方面剖析了存在的主要问题,提出了三点推动该研究的具体对策,即:1引入反映多因素对侵蚀产沙耦合影响的预报模型参数;2搭建近自然坡面的植被镶嵌覆盖非均质试验小区;3开发侵蚀水动力参数高效量测技术等,以期为在侵蚀产沙过程机制与预报技术领域取得重大突破提供有益参考。     

燕山地区流域侵蚀产沙与流域地质地貌的初步研究

本文运用地貌学方法研究了燕山地区流域侵蚀产沙与流域形态和岩性的关系.结果表明,流域的侵蚀产沙与流域形态有着较好的关系,岩性对流域产沙起着明显的控制作用.利用流域产沙量与流域面积的关系,估算了燕山地区不同岩性流域的侵蚀模数和泥沙输移比.所得结果对于燕山地区侵蚀强度分级的研究,具有重要意义.     

流域侵蚀产沙模拟研究中的尺度转换方法

影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性，增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。尺度转换定义为不同尺度间信息传送，是指利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象。尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在。认识侵蚀产沙过程中的尺度转换方法是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟和尺度转换的基础。本文在介绍了侵蚀产沙的尺度特征后，对侵蚀产沙尺度转换的类型和理论方法进行了总结，最后还强调了尺度转换中应注意的问题。     

砒砂岩地区水土流失影响因素浅析

砒砂岩广泛分布于晋陕蒙接壤地区、鄂尔多斯高原,是黄河多沙粗沙的主要来源。砒砂岩地区水土流失的主要因素包括自身内在因素、自然因素和人为因素等。水土流失的内在因素包括矿物组成、工程性质和有机质含量等,是引发这一地区水土流失的重要因素。     

黄河中游环境要素对流域产沙影响的交互作用

采用多元正交多项式回归分析方法，研究了黄河中游河口镇—潼关区间流域产沙与地理环境要素之间的耦合关系，在自然地带性、非地带性因子对流域产沙影响的响应机制和交互作用分析基础上，定量得到河潼区间流域产沙的极值区形成的环境要素复合临界。     

坡沟侵蚀水沙搭配关系的阶段性特征研究

坡沟系统是侵蚀产沙规律研究和水土保持生态治理的基本单元,研究坡沟系统侵蚀水沙搭配关系的时段特征,对于因地制宜适时布设水土保持措施具有重要意义。采取人工降雨模拟试验方法,分析了3种不同雨强下坡沟系统土壤侵蚀的产流产沙过程和侵蚀过程中水沙搭配关系的阶段性特征。结果表明:一定的下垫面条件下,在坡沟系统土壤侵蚀过程中存在雨强临界点,小于临界雨强时,产流产沙量随雨强的增大而急剧增大,雨强越大,侵蚀发育阶段进展越快,超过临界雨强时产流产沙量随雨强的增大和侵蚀发育的演进均有所减弱;雨量和雨强均为影响侵蚀产沙过程的重要因素,试验条件下,雨强对产流速率和产沙速率的作用系数分别是累计降雨量对其作用系数的2.1倍和2.2倍,说明雨强对产流产沙的影响更大;准浅沟侵蚀阶段的坡沟侵蚀水沙搭配关系明显不同于面蚀和细沟侵蚀阶段,同一径流量下,准浅沟侵蚀阶段的产沙量明显增大。     

黄土地区流域产沙的数学模型

泥沙及污染物质在自然界搬运、输移,主要依靠运动水流冲刷、挟带来完成.在坡面上一场降雨以薄层漫流形式汇集到沟壑,其流量集中,单位水体侵蚀、挟沙能力迅速增大.本文为了描述象这样的黄土地区径流形成过程中两种不同形式,首先将流域分为面蚀区和重力侵蚀区,然后直接应用干旱地区流域水文模型计算的净雨过程覆盖在坡面面蚀区域上,建立了在坡面层状漫流过程中它所形成的泥沙层状剥蚀、推移质运动方程以及地表流汇集到沟壑河网后,穿过重力侵蚀区的沟蚀悬移质运动方程.本文在这里指出流域产沙主要是由这两种方式引起的. 最后结合岔巴沟流域产沙计算的例子,本文总结了流域下垫面因素对流域产沙量的影响.     

吕二沟小流域水土保持措施对径流和侵蚀产沙的影响

以甘肃天水吕二沟流域22年实测水文泥沙数据为基础，从降水～侵蚀产沙、径流～产沙关系入手，统计分析了小流域水土保持措施对径流和侵蚀产沙的影响。结果表明：小流域径流和侵蚀产沙在年内的分布与降水的季节分配和植被生长发育期有关；径流和侵蚀产沙的年际变化是随流域水土保持措施全面实施和小流域林草植被面积的增加，流域径流量和侵蚀产沙量逐渐减少。从单次降水～径流、降水～侵蚀产沙关系曲线来看，小流域水土保持措施发挥着明显的减水、减沙效益，为流域的综合治理、水土资源的合理开发利用提供科学依据。     

降雨条件下不同土壤类型的坡面径流侵蚀产沙试验研究

利用人工模拟降雨试验,研究我国最具代表的4种侵蚀性土壤,即红壤、紫色土、黑土和黄土,降雨雨强和坡度对坡面径流侵蚀产沙的影响以及坡面径流与侵蚀产沙的相关性,结果表明,4种土壤的坡面平均产沙强度均随降雨雨强和坡度的增大而增大,其抗侵蚀能力大小依次为紫色土、红壤、黑土和黄土;对人工模拟降雨试验坡面平均产沙强度进行二因素方差分析,计算所得的P值均小于0.05,说明降雨雨强和坡度对坡面侵蚀产沙强度的影响显著;分析4种土壤坡面侵蚀产沙与径流的关系,得出坡面产沙强度随径流强度的增大而增大,且两者之间存在较好的幂函数关系。     

黄河泥沙与环境

该书是依据流域系统原理,宏观地论述黄河泥沙侵蚀、输移、堆积过程的专著。全书共分十章:第一至五章以翔实资料论述了黄河中游的侵蚀产沙环境、侵蚀产沙地层、侵蚀产沙类型和方式、侵蚀产沙的时空分布及趋势、粗泥沙的来源及其对下游河道淤积的影响。第六章论述了流域沟道与河道泥沙输移特征;第七至九章论述了黄河泥沙堆积环境、泥沙堆积的时空特点、现行河道的泥沙淤积形式与前景;第十章论述了控制下游泥沙灾害的对策与措施。     

黄河中游侵蚀环境变化趋势研究

文研究了整个黄河中游地区的不同类型区、强烈侵蚀产沙中心带以及小流域和沟谷这三种不同空间尺度的侵蚀产沙量。得出黄河中游地区的年平均侵蚀量为１４．６５５亿Ｔ（１９７０－１９８９年）；强烈侵蚀产沙中心带的平均产沙量为３．５８亿，沟谷地产沙星点汉域总产沙量的比例在大部分地区为７０－８０％，在塬区别大于８５％。另外，还对下下世纪时的入黄泥沙量作了初步预估。     

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。     

基于三级汇流和产输沙结构的分布式侵蚀产沙模型

黄土丘陵沟壑区面临严重的土壤侵蚀问题,是黄土高原主要产沙区域,针对该区域的土壤侵蚀产沙模拟一直是黄河泥沙研究的热点。尽管如此,已有侵蚀产沙模型对坡面、沟壑侵蚀环节刻画并不完善,沟壑侵蚀过程的忽视限制了模型在沟壑区侵蚀产沙模拟的精度。为此,本文考虑了沟壑侵蚀的特殊性,从分布式水循环模型(the Water and Energy Transfer Processes in Large River Basins,简称WEP-L)的"坡面-河道"二级产汇流结构中单独分离出沟壑环节,提出了"坡面-沟壑-河道"的三级汇流和产输沙结构,从而构建了基于WEP-L的分布式侵蚀产沙物理模型(WEP-SED)。将WEP-SED应用于无定河流域白家川水文站控制区,模型得到的白家川1956—2010年月均输沙率过程与实测过程接近。结果表明,WEP-SED可有效应用于黄土丘陵沟壑区的侵蚀产沙模拟研究。此外,模拟的白家川沟壑环节多年平均侵蚀量约占该区域总侵蚀量的49%,且94%的沟壑侵蚀集中于7—9月。模拟结果充分说明该区域沟壑侵蚀的严重性,细化沟壑侵蚀过程对于提高该区域侵蚀产沙模拟精度具有重要意义。     

泾河,北洛河泥沙输移规律

北洛河、泾河的上游面积只占流域总面积的３０％左右，侵蚀产沙量却占到流域总产沙量的６９．３％，它是黄河中游多沙粗沙区的一部分。治理该区域的侵蚀，减少该区域的产沙量，不仅对改变多沙粗沙区侵蚀环境，提高环境质量，减少和防治自然灾害的发生具有极为重要的意义，而且可以减少渭河下游的泥沙淤积和入黄泥沙。关于这个区域的侵蚀产沙至今已做过大量的研究工作，对流域的侵蚀产沙特点、泥沙来源等都有了比较多的研究，但流域多沙粗沙区的面积、侵蚀泥沙的输移规律以及泥沙进入非多沙粗沙区以后会发生怎样的变化等几方面还没有详细研究…     

侵蚀产沙模型研究进展和GIS应用

近年来随着地理信息系统 (GIS)技术的发展 ,侵蚀产沙模型与GIS的结合成为必然 ;作者阐述了近年来国际上流行的基于GIS的侵蚀产沙模型 :RUSLE、WEPP、ANSWERS等模型的主要内容、特点及适用范围 ,并对我国以陡坡为代表基于GIS的侵蚀产沙模型进行了介绍和评述 ;提出了目前侵蚀产沙模拟研究中存在的主要问题 ,并对基于GIS的侵蚀产沙模型的研究工作进行了展望。能反映侵蚀产沙时空过程的、基于GIS的分布式侵蚀产沙模型成为研究的重点     

长江上游成为第二条黄河的可能性及其防治对策

从气象因素和下垫面因素出发，重点针对长汀上游地区的金沙江和嘉陵江流域两个主要产沙区地表侵蚀和河流泥沙输移特征、来水来沙条件，以及人类活动对水土流失的影响程度，分析了长江上游成为第二条黄河的可能性。认为气象因素是影响重点产沙区沙量变化的关键因素，而长江上游地面物质侵蚀最和河流泥沙的发展主要受人类不合理的社会经济活动影响。由于长江上游地区水热条件和地貌凋整具有相对的稳定性，并考虑“长治”工程积极开展水土保持的综合治理工作，长江上游的河流泥沙在相当长的一段时期内不会发生显著变化。最后还根据该地区的现实情况，提出了进一步防治水土流失的对策与建议。     

坡面细沟侵蚀形态演变与量化研究评述

坡面细沟形态是一个降雨驱动下侵蚀产沙的微地形动态响应系统,这一地形因素体现着坡面侵蚀动力学各要素及其相互作用,是基于物理过程的水蚀预报模型的关键部分。要建立具有物理意义的坡面侵蚀产流产沙预报模型,就必须从地形角度对细沟形态及其演化过程进行深入研究。评述了近年来国内外在坡面细沟形态演变与量化领域的相关研究成果,从理论研究和观测方法两方面剖析了制约研究发展的因素,提出了推动该研究发展的对策,即:构建细沟形态量化参数评价标准,从建立"状态+时间"综合量化模式入手,以坡面细沟形态为切入点,研究一个连续降雨过程中细沟形态的发育过程与降雨侵蚀产沙过程的关系,定量揭示坡面侵蚀响应规律。     

近半个世纪以来黄土高原侵蚀产沙的时空分异特征

为了摸清黄土高原主要产沙区在不同治理阶段的减沙成效及其空间分布特征,为水土保持远景规划提供参考依据,采用"水文—地貌法",研究了近50年来黄土高原侵蚀产沙的时空分异特征。结果表明:研究区域的年均侵蚀产沙量由治理前(1955-1969年)的17.5亿t减少到一期治理(1970-1989年)的10.8亿t、二期治理(1990-2009年)的6.6亿t、及退耕后(2000-2009年)的4.0亿t;侵蚀产沙量占全区总量比例较大的类型区为黄土峁状丘陵沟壑区、黄土梁状丘陵沟壑区、干旱黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区,4个类型区退耕后减沙幅度分别为79.0%、82.0%、69.1%和63.8%;今后黄土高原治理的重点区域为侵蚀产沙强度≥2500t/km2·a的区域(5.3km2,占21.2%),而侵蚀产沙强度为1 000~2 500t/km2·a的区域(6.3km2,占25.0%)仍需要加强治理,侵蚀产沙强度﹤1 000t/km2·a的区域(13.4km2,占53.8%)也需要预防监督。     

黄河流域砒砂岩区地貌-植被-侵蚀耦合研究进展

砒砂岩地区是黄河中游粗泥沙来源的核心区,是黄河流域生态保护的重点。揭示黄河中游砒砂岩地区地貌植被侵蚀耦合规律,对于砒砂岩区生态综合治理具有重要的理论指导价值。本文评述了砒砂岩区侵蚀地貌特征、植被生境空间分异规律、侵蚀空间分异规律,以及砒砂岩区地貌-植被-侵蚀空间耦合关系研究进展,并展望了其研究发展趋势。同时,提出了今后应加强研究的方向:应着重从机理层面对砒砂岩区的地形地貌空间结构分异特征、植被生境和群落分异特征及侵蚀时空分异特征进行深入研究,特别是将三者作为一个耦合系统的因素进行研究,解决制约砒砂岩区水土流失综合治理理论水平提升与实践的瓶颈问题;研究不同地貌单元的土壤侵蚀年内时空分异性特征及其成因,揭示坡沟系统水蚀年内时空分异性特征与自然植被时空分异性特征的耦合机理;揭示砒砂岩区地貌-植被-水蚀空间耦合机理。本综述可为黄河流域砒砂岩区生态保护、侵蚀规律研究及高质量发展提供一定参考。