从耳阳沟流域综合治理看水土保持措施在抗御暴雨洪灾中的作用

2012年5月10日岷县发生的大范围暴雨洪灾,给当地造成的直接经济损失达76.27亿元。耳阳沟流域沟道内堆积的固体物质形成高含沙水流,淤塞下游河道、降低河道泄洪能力,使河水漫堤造成灾害。洪水中固体物质的来源主要是采石场的成品料及弃渣。水土保持是抗御暴雨洪灾的有效措施,经过综合治理的耳阳沟流域2000年以来新增的梯田在此次强暴雨中共拦蓄径流32万m3、减少土壤流失0.994万t,新增的林草措施和封禁治理措施拦截的土壤流失量为1.76万t。要加强对泥石流易发区域内开发建设项目的管理,强化群众保护植被、保护生态的意识,坚决遏制人为因素对植被造成的破坏。     

何店小流域水土保持措施蓄水拦沙效益分析

何店小流域是商城水保试验站的试验监测流域 ,自 1982年起至今连续监测从未间断。对流域水保措施实施前后径流、泥沙监测的结果表明 ,流域治理后比治理前年减少径流量 3 6%～ 10 7% ,年减少输沙量 62 6%～ 72 7% ,年侵蚀率减少 5 9 7%～ 69 7% ,坡地改梯田后减少 70 %～ 80 %的水、土、肥流失 ,流域年侵蚀模数由治理前的 5 80 0t/km2 下降为 12 0 0t/km2 ,削减洪峰的效率达 5 0 %。     

台风“利奇马”暴雨引发的流域产流产沙特征——以山东省临朐县为例

为了明确极端暴雨下不同尺度流域的产流产沙特征,为应对极端暴雨事件提供技术支撑。基于2019年9号台风“利奇马”导致的暴雨洪水事件,采用暴雨中心的辛庄控制站和弥河干流黄山水文站的水文数据,分析了本次暴雨中两个不同尺度流域的径流、泥沙总量及过程特征。结果表明:2019年8月10—17日,辛庄观测站次洪水径流总量为123万m³,实测洪峰为40.96 m³/s,洪水泥沙总量为4600 t,产沙模数为1285 t/km²。黄山水文站实测洪峰流量为2210 m³/s,是自1988年建站以来的最大流量,重现期为33.3年一遇。黄山水文站输沙量为36.23万t,输沙模数为966 t/km²。本次暴雨洪水的输沙量是多年平均输沙量(19.50万t)的1.65倍,与2018年夏季汛期洪水泥沙过程的水沙关系曲线相关性较好。综上,基于水沙关系的黄山水文站流域场次洪水输沙量预测方法是准确的,说明在极端暴雨事件中采用历史洪水泥沙关系预测输沙量是可行的。     

皇甫川流域水沙变化原因分析

皇甫川流域系黄河中游地区一条多沙粗沙支流。据采用水保法分析计算 ,80、90年代流域水保措施年均拦蓄水量分别为 2 842 5、5 2 49 2万m3 ,年减水效率分别为 18 3 1%、3 4 87%;年均减沙量分别为 849 6、1611 5万t ,减沙效率分别为 16 63 %、3 6 5 7%。水文法计算结果是 :80、90年代实测减水分别为 490 6 0、7778 0万m3 ,其中降雨变化减少分别占 5 1 6%、40 7%;实测减沙分别为 2 0 65 7、3 5 3 1 6万t ,其中降雨变化减少分别占 3 1 0 %、46 0 %     

大流域规划 小流域治理 更加扎实地推进水土保持和生态环境建设

20世纪 8 0年代初以来 ,山西省水土保持和生态建设取得了巨大成就 :林草植被覆盖率由 1 983年的 7 2 %提高到 2 0 0 3年的 1 9 9% ,新增水土流失治理保存面积 1 86万km2 ,累计治理水土流失保存面积达到 4 75万km2 ,治理度达 44 %。 2 0 0 3年减少土壤流失 1 1 1亿t,比 1 983年降低 2 4% ,其中减少入黄泥沙 0 9亿t。今后要把水土保持和生态环境建设导入“以大流域为规划单位、以小流域为治理单元”新的发展轨道。介绍了 2 0年来水保生态建设经验 ,明确了今后的奋斗目标     

从吕梁“9·19”特大暴雨洪水看淤地坝的防洪减灾作用

2010年9月19日,山西省吕梁市多个县(市、区)突降大雨或暴雨,局部降特大暴雨,暴雨引发的洪水造成了较大损失。位于暴雨中心区的方山县店坪沟流域、石张流域和离石区阳坡流域坝系的71座大中型淤地坝共拦蓄洪水1 430万m3,除5座受损外其余均经受住了这场暴雨洪水的考验,突显了其在拦蓄泥沙、调节洪水、减轻灾害方面的重要作用,成为保护下游人民群众生命财产安全的坚实屏障。在此次淤地坝抗洪的过程中也暴露出了淤地坝建设管理方面存在的一些问题,针对这些问题,提出建立稳定的投资渠道、加快淤地坝除险加固步伐、坚决杜绝破坏淤地坝的行为、切实加强淤地坝防汛工作等4条建议。     

兰成渝输油管道工程甘陕段土壤流失预测

兰成渝输油管道工程甘陕段全长 5 3 8km ,建设中损坏原地貌和地表植被 ,产生大量的弃土弃渣。经分析计算 ,新增土壤流失量为 3 3 5 5万t,其中弃土弃渣流失量 2 3 19万t ,占流失总量的 69% ;损坏原地貌和植被新增土壤流失量 10 3 6万t。弃土弃渣是土壤流失防治的重点。     

大理河流域1970-2002年水保措施减洪减沙效益深化分析

根据实测水文资料,采用"水文法"和"水保法"两种方法,对大理河流域1970-2002年的水沙变化和水土保持综合治理减洪减沙效益进行了比较全面的计算和分析。大理河流域20世纪70,80,90年代降雨量、径流量和输沙量呈递减趋势,其中80年代减幅最大,70,90年代减幅接近。2000-2002年年降水量和汛期降水量分别比基准期增大了8.0%和9.3%,但径流、泥沙依然递减。"水文法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域共计减少洪水10.114 5亿m3,年均减少洪水3 065万m3,其中水土保持综合治理年均减少洪水2 370万m3,占减少洪水总量的77.2%,年均减少洪水效益25.2%;共计减沙8.448亿t,年均减沙2 560万t,其中水土保持综合治理年均减沙1 940万t,占总减沙量的75.8%,年均减沙效益37.6%。"水保法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域水土保持措施共计减少洪水7.524亿m3,年均减少洪水2 280万m3,年均减少洪水效益24.5%;水土保持措施共计减沙6.138亿t,年均减沙1 860万t,年均减沙效益36.6%。近期流域水土保持综合治理减洪减沙效益显著,水保措施减水减沙比依时序呈下降趋势。     

全面贯彻水土保持法 努力建设生态大省

云南省水土流失面积 14 13万km2 ,年流失土壤 5亿t。水土保持法颁布实施以来 ,全省健全了水土保持监督机构 ,重点治理工作全面推进。全省各级人大重视水土保持 ,“九五”期间共视察水土保持工作 5 31次 ,开展调研 2 5 3次 ,提出建议 82 9件 ,每年开展环保世纪行活动 ,组织记者采访报道水土保持。全省已发展“四荒”治理户 5 0万户 ,治理面积达 6 0万hm2 。     

纸坊沟小流域近80年来土地利用变化及其土壤保持效应

[目的]小流域综合治理驱动的土地利用变化可显著影响流域产沙过程,探究纸坊沟小流域不同治理阶段土地利用动态变化特征及土壤保持效应,为黄土高原生态服务功能的改善提供科学支撑。[方法]基于CSLE模型,系统评估纸流域近80年5个治理时段土地利用变化及其土壤保持效应的时空特征。[结果](1) 1938年植被破坏前流域林草植被占88.55%,植被破坏后1958年林草植被占比降为32%,林地、草地和耕地比例为1∶244∶433,1978年土地利用变化平缓;小流域综合治理实施后,1999年和2020年林草植被占比分别为64.73%和86.55%,2020年林草植被占比与1938年破坏前基本持平,但林地占比还是略小,草地略高,林地、草地和耕地比例为7.6∶5∶1。(2)流域5个时期土壤保持量分别为24.85万t, 18.86万t, 22.88万t, 23.62万t, 24.60万t,植被破坏后土壤保持量有所下降,小流域综合治理后土壤保持量有所增加,由于林地面积仍低于破坏前,2020年土壤保持量仍低于1938年0.01%。(3)受土地流转驱动,不同时期林地、草地和耕地土壤保持量分别较1938年增加或减少...     

基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

基于InVEST模型评估土地整治对生境质量的影响

土地整治通过对土地资源及其利用方式再组织和再优化影响生境斑块之间物质流、能量流的循环过程,从而改变区域生境质量和分布格局。该文以大安市土地整治重大项目为例,采用InVEST模型分析了土地整治对生境质量的影响。研究表明:1)土地整治前(2008年)、整治中(2011年)、整治后(2014年),耕地、草地和盐碱地均为项目区的主要土地利用类型;2)土地整治后,大量的盐碱地和草地转变为耕地,耕地面积由整治前的14.43%上升到71.19%;3)土地整治中,项目区的生境质量得分由整治前的0.194下降到0.189,整治后又上升到0.214;4)土地整治工程改善了项目区的生境质量,但整治完成后生境质量改善效果经历了先下降后上升的过程,在整治完成3~4 a时,生境质量仅比整治前提高了0.06左右,整治完成4 a之后,生境质量开始逐渐好转。研究结果可为土地整治工作中的生境及生物多样性保护工作提供科学依据。     

降雨对地表糙度影响的研究

通过野外模拟降雨实验,研究了降雨对地表糙度的影响规律,经过降雨作用后,随机糙度的地表,变化呈增加趋势,而有向糙度的地表,则呈减小趋势;随着降雨组合因子增加,随机糙度的变化量呈增加的趋势,而有向糙度则呈幂函数递减。     

基于IHA-RVA法的生态治理对径流演变情势的影响评估

研究流域径流演变情势及其对生态治理的响应,可为流域水资源合理利用和水生态治理提供重要指导。该文依据北洛河上游1964—2014年逐日平均流量和年降水量资料,采用双累积曲线法、双滑动平均法(MASH)和Mann-Kendall趋势检验法对径流过程变化进行了分析研究,采用水文指标变化范围法(IHA-RVA)对5组30个径流指标及其改变度进行了评估,对径流演变成因做了初步分析。结果表明：研究期内年径流呈现减少趋势,且以1979年和2002年为界可划分为基准期、水土保持治理期和生态恢复影响期;汛期流量下降较非汛期明显,减少幅度为35.6%;生态治理影响下径流指标整体水文改变度为74.35%,属于高度改变;5组30个径流指标中发生高度改变的指标占比增加,其中年极端流量组变化度最大,为94.77%。人类活动使得流域河川径流显著减少且波动性减弱,而水土保持、退耕还林(草)措施是核心驱动力。     

土壤对养分离子吸附特性初步研究

针对土壤本身对养分离子具有吸附固定特性降低了养分的有效性,运用土壤养分状况系统研究法通过吸附试验研究新疆两种土壤对养分离子的吸附固定能力。研究结果表明:棕漠土对P、Zn、Cu的吸附固定能力比潮土强,两种土壤对K、B和Mn吸附固定差异不显著,棕漠土的养分限制因子是N>P>Mn>B,潮土的养分限制因子是N>Mn>P>K,因此施肥时考虑到土壤对养分离子的吸附固定能力确定合理的施肥量。     

黄土沟壑丘陵区退耕对土壤侵蚀影响的模拟研究

随着在黄土沟壑丘陵区退耕政策的实施,退耕必将对该地区的水土流失特征产生重大影响。对退耕的水土保持效益进行模拟研究,可为退耕政策的合理实施提供理论依据。选定位于黄土沟壑丘陵区的安塞研究区,在RS和GIS支持下,采用USLE,模拟研究了不同退耕方案对土壤侵蚀的影响。在2001年土地利用的遥感解译图和GIS计算分析基础上设计了8种不同的退耕方案,模拟结果显示,各种退耕方案对土壤侵蚀的减少主要发生在强度及强度以上侵蚀区,退耕后研究区已没有发生剧烈侵蚀的区域,强度和极强度侵蚀明显减少;土壤侵蚀量的减少主要发生在≥25°退耕和≥15°退耕,≥25°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了19.9%和23.2%,≥15°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了36.6%和42.6%。≥8°退耕方案和全部退耕方案与≥15°退耕方案相比,水保效益并没有显著差别。     

黄土高原坡耕地小麦根系分布特征研究

小麦是黄土高原陕西区坡耕地上的主要农作物,为了研究小麦根系整个生长期内在坡耕地上随土层和坡度的分布规律,以陕西杨凌农耕地种植的小麦根系为研究对象,在小麦5个生长期,采用挖土块法调查研究了5个坡度的坡耕地上0—20 cm层内冬小麦根系的分布特征。结果表明:（1）小麦根系各生长期的根重密度、根长密度、根径与坡耕地土层深度和坡度变化都有一定的关系。（2）小麦的根重密度在0—5 cm层最大,随土层深度减小。根重密度随生长期逐渐增大,成熟期达到最大值。当坡度为10°时,生物量最大。（3）根长密度在0—5 cm的最大,随土层深度增加而减小;拔节期达到最大值,随后逐渐减小。根长密度随坡度增加而增加,当坡度为15°时达到最大值。（4）小麦平均根径随土层深度增加而逐渐减少,拔节期达到最大值,随生长期逐渐减小。当坡度为10°时,根系平均直径达到最大值。（5）SPSS处理结果显示根重密度、根长密度、根径与土层深度有线性相关的关系。各根系指标与坡度和生长期也有线性回归关系。     

稀土铽对辣根的生态毒性

研究了稀土铽(Tb)对辣根生理毒性的影响。结果表明,Tb在低浓度范围内,可以诱导叶绿素的合成,高浓度时对其产生破坏作用;对于辣根过氧化物酶,酶活性先升后降;质膜透性、丙二醛含量则呈现先减后增的变化趋势。TbCl3浓度为3mg/kg时各指标达到最值;辣根中毒阈限为10mg/kg左右。通过分析,辣根过氧化物酶对Tb反应敏感,这表明过氧化物酶可能成为研究稀土毒理的生物监测手段。     

Ciprofloxacin Adsorption on ZnO Supported on SBA-15

Most drugs are synthesized by human medicine both for the treatment of men and animals and are also produced to maintain their physical and chemical properties for a time sufficient to serve a therapeutic purpose in treatments of some kind of illness. Ciprofloxacin is an antibiotic synthetically obtained in 1987 and belongs to the family of fluoroquinolones and is currently prescribed in certain treatments. This work was developed with the objective of evaluating the adsorption of the ciprofloxacin antibiotic in solution on zinc oxide (ZnO) supported on SBA-15-type mesoporous silica. The results showed that the post-synthesis method is effective in impregnating zinc oxide in SBA-15 and its structure has not been damaged and has not lost its organization in the hexagonal 2D planes. The ZnO-SBA-15 (10%) sample adsorbed 69.10% of ciprofloxacin (25 mg/L) in 180 min. Freundlich adsorption model was observed with the correlation factor of R²?=?0.9999, for the adsorbent ZnO-SBA-15 (10%), which showed the best sample. The kinetics was classified as pseudo-second order, as well as the thermodynamic parameters were determined, showing that the process has a spontaneous nature and a value of ΔH°?=?4.677 kJ/mol, evidencing that the process has the nature of physiosorption.     

陆面过程中的水文模式研究

陆面水文过程模拟是解决全球环境恶化与气候异常的最好方法，是当前学术界关注的热点。对陆面过程的涵义、模式的发展、陆面过程中水文参数的描述进行了总结，提出了在陆面水文过程研究中存在的尺度匹配误差、数据共享矛盾、参数不确定性等不足及今后的研究方向。