北方土石山区坡面水土流失特征研究

[目的]揭示北方土石山区坡面水土流失规律，为山区土壤侵蚀防治和生态建设提供科学依据。[方法]利用1988—1991年坡面径流小区观测数据，运用统计和相关分析等方法，对不同下垫面条件下坡面水土流失特征进行了分析，并探讨了坡面径流深度、土壤侵蚀模数、土壤入渗率与有效降雨量、平均降雨强度、降雨历时、降雨等级的关系。[结果](1)在5°08′～24°08′坡度范围内，坡面径流深度随坡度增加逐渐减小，土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡度增加逐渐增大；(2)在2.18～33.19 m坡长范围内，坡面径流深度随坡长增加逐渐减小，土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡长增加呈现先增后减的变化趋势，存在临界坡长；(3)随着植被覆盖度增加，坡面径流深度、土壤侵蚀模数迅速减小，土壤入渗率逐渐增加；裸地的坡面径流深度和土壤侵蚀模数显著高于30%植被覆盖度坡面，但植被覆盖度由30%增加到60%,90%时，坡面水土流失过程的影响差异并不明显，说明在水土流失治理中存在临界植被覆盖度；(4)坡面径流深度、土壤侵蚀模数主要受到有效降雨量和平均降雨强度影响，且均呈显著正相关；而土壤入渗率主要受到平均降雨强度和降雨历时影响，与平均降雨强度...     

多点出流PVC材料径流小区建设

 径流小区是研究降雨一地表径流一土壤侵蚀规律的主要科研设施和方法。传统的径流小区使用混凝土建成,由边界墙、集流槽、集流桶组成。在建设过程中需要开挖边界墙基础榷,造成自然坡面的破坏或扰动,短时期内不能恢复到原始状态,影响观测的精度,研究和监测的工作效率低下,同时工程造价高,研究的成本很髙,很难实现特殊研究或监测的需要。所谓多点出流PVC(聚氯乙烯）材料径流小区,就是用PVC(聚氯乙烯）材料代替混凝土建筑小区边界和集流槽,降低建设成本,减少建设过程中对原始坡面的扰动,从而实现径流小区的即建即用,提髙工作效率;由原来的集流槽单点出流,改进为多点出流,在集流槽上多放置几个出流口,尽量多地消除集流槽汇流时间长导致的对小区实际出流时间的影响,提髙径流小区出流过程的观测精度。     

衡炎高速公路不同施工类型区水土流失分异规律分析

采用坡面径流小区法和钢钎法,对高速公路施工期不同施工类型区的水土流失规律进行了观测。结果表明:不同施工类型区地表径流和土壤流失分异规律明显,因施工扰动破坏原地表覆被和土体结构,其值均大于自然未扰动坡面,尤以高陡开挖或回填坡面增幅最大,说明高速公路施工扰动易造成严重的水土流失;水土流失不仅与土壤或母质类型有关,而且与施工期有关;高陡开挖和回填边坡是高速公路施工期需防治的重点。     

南方红壤区不同植被措施坡面的水土流失特征

植被是南方红壤区水土流失治理的主要措施,为了研究不同的植被措施对坡面产流产沙的影响,以及对坡面侵蚀的抑制效果,在福建省长汀县选择乔灌草、灌草、草本、农作物、乔灌、封山育林、经济林等各植被措施下的标准径流小区,通过观测各种植被措施坡面的产流产沙情况,分析比较各小区的水土流失特征。结果表明植被能较好地调控坡面地表径流和土壤侵蚀。不同植被措施下坡面产流产沙分异规律明显,相对裸地,盖度高的乔灌草、灌草、草本等措施的水土流失量最小,水土保持效果最为明显。在不同的降雨量条件下,不同植被措施的坡面水土流失情况也表现出显著的差异。因此,在未来南方红壤植被恢复与生态环境建设过程中,通过各种植被治理措施的逐步实施,对改善当地的生态环境和水土流失的防治具有重要的意义。     

可移动水土流失实验室系统的原理及特点

可移动水土流失实验系统使固定的野外径流小区坡面侵蚀观测转变为车载流动试验观测.实践结果表明,该系统可实时对不同坡度的小区进行人工降雨模拟实验,分析侵蚀土壤理化性质和坡面侵蚀过程,极大地提高了水土流失观测的速度和效率.系统中液压自动升降坡面侵蚀土槽可根据试验要求稳定变化,且坡度可在0°～30°之间任意调整,加快了数据采集速度,缩短了试验周期,数据采集更加方便.针对长江流域土壤侵蚀特点对传统试验土槽做了改进,增加了壤中流收集装置,使得坡面侵蚀试验装置更趋合理.人工模拟降雨试验喷头模拟的雨强范围也明显增加,可在20～170 mm/h之间任意调整.     

冀北土石山区坡面尺度径流特征及其影响因素

为了揭示区域水土流失规律,以冀北土石山区坡面径流小区定位观测资料为基础,对坡面尺度产流特征与地形因子、降雨因子、植被覆盖、水土保持工程措施等主要影响因素的关系进行分析,拟为该区水土流失防治及生态建设提供科学参考。研究结果表明:坡面径流小区的年径流量随坡度的增加出现先增后减的趋势,坡度临界值在11°00′左右;坡面径流小区的年径流量随坡长的增加而增加;不同坡度和不同坡长条件下,径流量与有效降雨量及平均降雨强度都成正相关,但与有效降雨量的相关系数要大于平均降雨强度的相关系数且在0.01水平上显著,与平均降雨强度的相关系数不显著;坡面径流小区的年径流量随着植被覆盖度的增加而减少,但覆盖度为60%和90%的草地径流小区的年径流量相差甚小,说明在水土保持治理过程中存在着临界植被覆盖度;水平阶、鱼鳞坑、梯田等水土保持工程措施通过改变下垫面状况,可以有效拦蓄径流,从而削弱降雨特征对径流的影响。     

地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究

[目的]通过对贵州喀斯特高原山地、盆地和峡谷3种典型地貌单元水土流失机理的研究,揭示坡度、坡长、坡形、坡位、坡向和微地形等地形因子对区域水土流失的影响,为综合防治喀斯特地区水土流失提供理论依据。[方法]基于标准径流场监测和侵蚀基线法对3种地貌单元进行多年水土流失监测,运用Excel和SPSS统计软件对数据进行分析。[结果]坡度是最直接影响坡面水土流失的态势因子,土壤侵蚀量是随坡度增加而增大,25°为临界坡度;喀斯特坡面的坡长对水土流失的影响并不明显;坡形通过坡位和坡向来影响水土流失,坡位对水土流失的影响规律表现为:坡面下部坡面中部坡面上部,向阳坡的土壤侵蚀大于背阴坡;微地形对水土流失的影响非常明显,凸出地段常被侵蚀,凹陷带常形成堆积。[结论]影响喀斯特地区水土流失的机理是多种因素联合作用,地形因子相互影响共同控制着喀斯特坡面水土流失的发生与变化趋势。     

双鸭山电厂三期扩建工程水土保持监测与评价

双鸭山电厂三期扩建工程建设期为2004～2008年。双鸭山市水务局和黑龙江省水土保持监测总站合作承担了本项目的水土保持监测工作。共设置了14个扰动地表监测点,4个土壤侵蚀量监测小区。扰动地表监测采用车载GPS卫星定位系统的RTK技术跟踪监测。土壤侵蚀量采用坡面碳粉还原法、小区观测法和简易扦插法进行测定。水土保持工程监测采取定位观测与巡回监测相结合。测定结果为:扰动地整治率为1.72%;土壤流失控制比为2.30;水土流失治理程度达24.7%;植被恢复系数为44.3%。在项目实施的过程中,监测机构针对水土保持防治工作存在的薄弱环节,从专业角度提出整治建议,有效地加强了水土流失的控制与监管力度。     

自动化监测系统在水土流失观测中的引进与应用

由于土壤侵蚀使土壤退化及土地生产力下降,甚至威胁人类生产生活的生态环境.多年来土壤侵蚀规律研究一直是自然科学领域研究的关键性技术.20世纪50年代初,黄委会在黄土丘陵沟壑区第1副区设立了小流域土壤侵蚀不同类型的因子观测站网、径流小区等,采集获得60 a多的原始观测资料.长期以来一直为人工观测,成果资料多为降雨-径流-泥沙的特征点源数据,而每次降雨侵蚀是一个连续的自然过程,人工监测由于其因子对位性、监测数据的连续性和系统性较差,造成研究成果只局限于土壤侵蚀影响的单因子或部分因子研究成果,严重影响该区水土流失系统模型的开发.为了进一步提升水土流失规律研究的水平,寻找土壤侵蚀客观真实的自然数据规律,加快该区水土流失模型开发,在该区引进了现代自动化的水土流失监测系统,经过2 a的监测实践和成果数据的比测分析,不仅节约了大量的人、才物资源,而且获取得了客观真实、精度较高和连续动态的水土流失过程数据,对该区水土流失规律研究将起到积极的推动作用.     

喀斯特土石异质坡面产流产沙规律

侵蚀性降雨是引起喀斯特黄壤坡面水土流失的主要动力因子。采用贵州省遵义市浒洋水流域2018—2020年4个径流小区92次侵蚀性降雨产流产沙实测数据,研究次降雨条件下,裸露坡面和块石出露小区对产流产沙的影响。结果表明:(1)侵蚀性降雨可以分为A、B、C 3类,A类降雨是造成喀斯特黄壤坡面土壤侵蚀的主要雨型。侵蚀性降雨的标准为次降雨量＞6.6 mm或I₃₀＞3.6 mm/h。(2)裸露坡面63.27%的侵蚀性降雨径流深＜0.4 mm,66.30%的侵蚀性降雨土壤流失量＜1 g/m²,坡面土壤侵蚀量主要是由个别的次降雨所贡献。比较3类降雨,产流产沙的规律总体上表现为A雨型＞C雨型＞B雨型。(3)土壤流失量主要是由径流深决定,径流深直接决定着坡面产沙的多少。A类降雨中20 mm降雨量是喀斯特黄壤坡面径流深和土壤流失量明显增加的突变值。(4)3类降雨下,块石出露增加了坡面产流量,产流量随着出露率的增加而变大。但产沙量的变化比较复杂,A类降雨下,产沙量随着块石出露率的提高呈明显增加。研究结果对喀斯特坡面水土流失治理和土壤侵蚀预报模型的建立具有重要意义。     

金沙江干热河谷典型区段水土流失特征

以金沙江干热河谷典型区段不同处理坡面和林地、农地集水区为研究对象,采用坡面径流小区和集水区卡口站三角形薄壁堰实测法,在坡面径流小区和集水区土地利用现状调查基础上,通过降雨、径流及泥沙观测,分析金沙江干热河谷典型区段水土流失特征。结果表明:(1)不同处理坡面径流小区产流量、产沙量大小依次为坡耕地>自然坡面>水平阶整地>反坡台整地,表明反坡台和水平阶造林整地以及植被良好的自然坡面对地表径流的拦蓄和对泥沙的削减都起到较好效果;(2)大暴雨对集水区尺度产流产沙贡献值大,产流降雨量在4.8～27.6mm区间,农地集水区径流深小于林地集水区,大于27.6mm时,农地集水区径流深反超林地集水区,而产沙量不受降雨量影响,为林地集水区低于农地集水区;(3)径流小区尺度与集水区尺度雨季水土流失起止时间一致,集水区径流系数小于径流小区,集水区产沙量大于径流小区。     

香根草防治金橘园水土流失效果

阳朔县金橘产业水土流失已成为制约农业可持续发展的主要因素之一。通过在金橘园种植香根草等治理金橘园水土流失,采用径流小区观测法,探讨香根草、多年生黑麦草不同治理措施对坡面径流及土壤侵蚀的影响,研究表明:香根草处理区泥沙为132.06 kg/hm2,分别与对照区和多年生黑麦草处理区减少水土流失量23.5%和33.04%;坡面径流量分别减少21.46%、52.41%。不同处理保水保土效益的总体趋势是:香根草>多年生黑麦草>对照区。以采用香根草措施治理水土流失效果最好。     

关于水土保持监测中测钎应用的思考

简易观测场坡面布设测钎观测土壤侵蚀量,在水土保持监测中已有广泛应用,总体上比较适合于以水蚀为主的土壤侵蚀观测。现阶段水土保持监测方法中,简易水土流失观测场测钎的布设、尺寸选择以及数据采集方法的欠合理,存在测量精度低、外业工作量大等缺陷,并且在读数过程中易遭到干扰。针对上述问题,对现有测钎应用中存在的不足提出了解决方案。     

南方红壤区植被盖度对水土流失影响初探

以南方红壤区灌草边坡为研究对象,以坡面径流小区观测为主要方法,布设了不同植被盖度灌草边坡3个,分析不同植被盖度下水土流失规律。结果表明:12号小区年侵蚀模数为2 054t/km~2·a,3号小区年侵蚀模数为2 179t/km~2·a,4号径流小区年侵蚀模数为2 433t/km~2·a;3个小区植被盖度依次为4号3号2号,即在降雨量相同的情况下,植被盖度越大,减少水土流失效果越显著,两者必然存在一定的定量关系;2从全年土壤侵蚀情况分析,在降雨强度不同的月份,同一类型边坡植被盖度呈增长趋势,土壤侵蚀量呈减小趋势,植被盖度是减少水土流失的主要因素。     

云南干热河谷不同坡面产流产沙研究

以元谋县典型干热河谷为研究区域,采用坡面径流泥沙小区定位观测方法,对不同处理坡面小区产流产沙特征进行了对比研究。结果显示,人工封禁小区有较好的调节径流和减少水土流失的作用,降雨量和降雨强度相同时,不论坡面产流量和产沙量,有人工封禁措施的小区比自然坡面小区都要小,雨季总产流量平均小39.04%,总产沙量平均小50.26%。     

桂西北喀斯特峰丛不同土地利用方式坡面产流产沙特征

由于缺乏长期定位观测资料,西南喀斯特山区坡地水土流失规律一直不明确,严重影响了该区石漠化综合治理和水土流失防治工作的成效和进程。该文基于13个大型径流小区(宽20m、投影面积>1000m2)5a(2006-2010年)的定位观测资料,分析了桂西北喀斯特峰丛洼地不同利用方式坡面降雨产流规律和地表侵蚀产沙特征。结果表明:观测期内年降雨量为1300～2000mm,无论平水年还是丰水年,不同利用方式坡面次降雨径流系数<5%,地表产流很少,降雨几乎全部入渗。不同利用方式地表侵蚀产沙模数虽有较大差异,但土壤侵蚀以微度(<30t/(km2a))为主,部分甚至只有0～5t/(km2a)。植被类型、土地利用方式对坡面降雨产流的影响较小,但人为干扰会增加地表侵蚀产沙量。该文为喀斯特坡地植被恢复重建和水土流失防治提供参考。     

强度水土流失区不同治理措施的蓄水保土效益研究

在福建省长汀河田强度侵蚀山地,采用径流小区观测法,探讨了3种不同治理措施对坡面径流及土壤侵蚀的影响,结果表明:不同治理措施区的坡面径流系数和土壤侵蚀模数均大幅下降,与未治理的对照区相比,治理措施区径流系数减幅达38.0％ ～45.9％,土壤侵蚀模数下降幅度达91.6％ ～95.1％,不同处理保水保土效益的总体趋势是:草...     

罗玉沟流域坡面土壤侵蚀量的测算

确定土壤侵蚀量,传统的方法有水文法、径流小区观测法、浸蚀因子多元回归法等。这些方法,均需要较长系列的观测资料。本文应用通用土壤流失方程式,通过确定方程式中各因子值,对罗玉沟流域坡面土壤侵蚀量进行了推算,并以定点观测调查的结果进行了验证。     

开发建设项目土壤侵蚀监测方法体系探讨——以福银高速公路联合段为例

以福银高速公路尤溪联合段为研究区域,探讨开发建设项目土壤侵蚀的监测方法。研究表明,遥感监测、实地建立径流小区、人工模拟降雨法、水文观测和实地调查测量法的综合集成是进行开发建设项目土壤侵蚀监测较好的方法体系:通过遥感法来监测项目建设前后土壤侵蚀、土地利用的动态变化,通过径流小区法、水文观测法和侵蚀沟法以获得项目土壤侵蚀量,结合实地调查和测量法进行监测土壤侵蚀造成的影响监测。     

铁路工程建设水土流失监测试验研究——以北同蒲增建二线改造项目太原至原平段为例

在北同蒲增建二线改造项目太原至原平段水土流失监测过程中,根据建设责任区内的水土流失敏感点的土壤侵蚀特征采用了定点连续监测、定点定时监测和沿线调查三个不同层次的监测方法。铁路建设责任区域内的气象条件、土地利用形式和地形等水土流失影响因子的差异性导致了各水土流失敏感点的土壤侵蚀形式和特征的不同。项目建设期间产生的大型的裸露土体在侵蚀性降雨条件下其土壤特性变化明显,增加了区域内的产沙量;坡面土壤粒度的粗化和随机粗糙度的变化不一定会降低坡面上的面蚀强度。作为铁路建设重要工程主体的路堤和路堑的建设会改变区域内的产流、径流和渗流途经;在稳定和适宜的工程防护下,能够较好地控制开发建设项目径流产沙的增量。铁路建设中的水保设施本身的失稳也常常是增加产沙量的另一途经。