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相似文献
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1.
人工模拟降雨条件下紫色土陡坡地侵蚀泥沙变化特征研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
基于人工模拟降雨研究了三峡库区25°径流小区侵蚀泥沙对0.285,0.978,1.737 mm/min 3种不同降雨强度的响应特征。结果表明:在降雨过程中径流泥沙量,随产流历时的增加呈现先增加后逐渐减少,最终趋于稳定。侵蚀泥沙峰值量出现的时间随着雨强的增大在整个产流历程中不断提前。坡面径流的累积产沙量随产流历时的增加呈幂函数规律,相同降雨历时大降雨强度的累积产沙量明显高于小降雨强度的累积产沙量。在降雨强度为0.285,0.978,1.737 mm/min时,侵蚀泥沙中大颗粒的砂粒含量随产流历时的增加大致呈现降低趋势,侵蚀泥沙中细颗粒的粘粒及粉粒含量随着产流历时的增加呈现增加的趋势,但不同降雨强度下侵蚀泥沙机械组成的波动性有显著差异,雨强越大,侵蚀泥沙机械组成与产流历时回归模型拟合越好。  相似文献   

2.
采用人工降雨方法,研究了不同降雨强度和坡度对亚热带阔叶林土壤坡面产沙产流及养分流失的影响。结果表明:(1)在不同降雨强度下,初始产流时间随坡度的增加趋于提前,随降雨强度的增大产流时间提前,降雨强度对初始产流时间的影响大于坡度变化的影响。(2)在同一坡度条件下,产流强度和平均入渗强度随降雨强度的增加而增加;曲线拟合的结果表明产流强度随时间遵循幂函数变化规律,而坡面入渗强度随时间呈对数函数变化。(3)不同降雨强度下,径流量随降雨历时的变化趋势基本一致,径流量均随降雨历时呈"增加—稳定"趋势,在整个降雨过程中,径流量随坡度的增加而增加,相同坡度下,径流量随着降雨量的增加而增加;降雨初始时刻,坡度对径流量的影响较小,而在降雨后期,降雨强度和坡度对径流量的影响较大;产流率与径流量的变化趋势相反,随降雨历时呈"降低—稳定"趋势,在整个降雨过程中,土壤产流率随坡度的增加而降低,在相同坡度下,产流率随着降雨量的增加而增加。(4)侵蚀泥沙量的变化特征表现为坡度越大,坡面侵蚀泥沙的流失量越大;泥沙侵蚀量随降雨历时的增加而增加,在降雨10min左右达到峰值;在相同坡度和降雨历时下,泥沙侵蚀量随降雨强度的增加而增加;不同坡度下的侵蚀泥沙量在峰值前后与产流历时均呈乘幕函数变化,不同坡度下侵蚀泥沙养分含量与产流历时间的关系均可用幂函数表达。(5)不同坡度条件下,泥沙量与侵蚀泥沙中养分的含量均存在不同程度的正相关关系,其中坡度为15°,20°和25°时,侵蚀泥沙养分含量与泥沙流失量间的相关性明显优于坡度为5°和10°时,说明侵蚀泥沙量的增加会引起泥沙中各类养分含量的增加效应,而不同坡度下的全磷与侵蚀量没有显著的相关关系(P0.05)。  相似文献   

3.
东北黑土区野外模拟降雨条件下产流产沙研究   总被引:7,自引:4,他引:3  
对不同坡度(3°,5°,7°,9°,12°,15°)的径流小区,采用野外人工模拟降雨试验方法,对不同降雨强度(1.24,1.87,2.17 mm/min)黑土坡地产流和产沙随雨强和时间的变化特性进行模拟试验.通过对模拟降雨试验数据分析,得出结论:①同一坡度下,产流时间随雨强的变化具有明显的规律性,雨强越大,产流所需的时间越短.②累计产沙量随累计径流量的增加呈幂函数增加,满足y=AxB函数形式(定义A为产沙基数系数,B为产沙速率系数).③侵蚀产沙量随含沙量的增加呈线性增加,其表达式满足y=ax+b形式,系数a体现了产沙能力.④随着雨强的增大坡面径流量也增大;随着坡度的增大坡面径流量呈现先减小后增加,最后减小的趋势.⑤随着雨强的增大,坡面侵蚀产沙量基本呈现增加的趋势;而随着坡度的增加,坡面侵蚀产沙量变化复杂,12°~l5°之间存在试验条件下的临界坡度.  相似文献   

4.
模拟降雨入渗对岷江流域红壤坡面产流产沙的影响   总被引:4,自引:3,他引:1  
采用室内模拟降雨研究了不同降雨强度和坡度对岷江流域红壤坡面降雨入渗、产流产沙的影响。结果表明:在不同降雨强度下,随坡度的增加,初始产流时间趋于提前;随降雨强度的增大,产流时间提前,降雨强度对初始产沙时间的影响大于坡度变化的影响。在同一坡度条件下,径流强度随降雨强度的增加而增加,平均入渗率随降雨强度的增加表现为先增大后减小的趋势。50mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后20min开始趋于稳定;75mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后15min开始趋于稳定;100mm/h降雨强度下,径流强度和坡面平均入渗率在降雨后10 min开始趋于稳定,径流强度和平均入渗率趋于稳定的时间均随雨强的增大而明显提前,各个时刻的径流强度和入渗率的稳定值在降雨过程中并不稳定,表现为随降雨强度和坡度的增大,波动愈剧烈。坡面产沙量随坡度和降雨强度的增大而增大,当坡度由5°增大到10°时,产沙量急剧增加;当坡度由10°增加到30°时,产沙量增速趋缓,侵蚀产沙量没有出现临界坡度。坡面产流强度和入渗率随时间的变化关系分别服从幂函数和对数函数规律,不同降雨强度下的径流深和产沙量也呈现出显著的正线性关系。  相似文献   

5.
采用室内模拟降雨研究了不同坡度对土壤坡面产流产沙特征及其养分流失的影响。结果表明:在降雨条件下,初始产流时间随坡度的增加而趋于提前,初始产流时间变化范围为0.63~1.62min,说明坡面产流时间因坡面坡度的增加而缩短。不同坡度条件下径流强度随降雨历时的增加而增加,在降雨历时前20min,径流强度急剧增加,降雨历时20min以后,径流强度增加趋势趋于平稳,径流强度遵循幂函数变化规律;不同坡度条件下入渗强度随降雨历时的增加而降低,在降雨历时前20min,入渗强度急剧降低,降雨历时20min以后,入渗强度降低趋势趋于平稳,坡面入渗强度随时间则呈对数函数变化。不同坡度下径流量均随降雨历时呈"增加—稳定"趋势(单峰曲线,抛物线规律),在整个降雨过程中,径流量随坡度的增加而增加,在0~20min内,径流量随降雨历时的增加陡然上升趋势,20~40min,不同坡度条件下土壤泥沙侵蚀量均达到最大值,40min以后泥沙侵蚀量随降雨历时的增加呈现基本平稳趋势,泥沙侵蚀量中DP,K+,SEP和SEK均随着坡度的增加而增加。不同坡度条件下,泥沙量与侵蚀泥沙中养分的含量均存在不同程度的正相关关系,其中坡面坡度为20°,25°和30°时,侵蚀泥沙养分含量与泥沙流失量间的相关性明显优于其他坡度,说明侵蚀泥沙量的增加会引起泥沙中各种类养分含量的增加效应,而随着坡度的增加,侵蚀泥沙量与侵蚀泥沙中养分的含量并非均显示出更进一步的相关性。  相似文献   

6.
淮北平原黄潮土多雨强变坡度产流产沙规律试验模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对淮北平原黄潮土水土流失严重的问题,为揭示其产流产沙规律,利用五道沟水文实验站大型人工模拟降雨径流试验场,开展了40,60,80mm/h 3个雨强及5°,10°,15°3个坡度产流产沙规律试验模拟。结果表明:坡面初始产流时间随坡度、雨强的增大而缩短,雨强、坡度越大缩短越不明显;单位时间产流、产沙量随降雨时间变化的转折点在产流后6~15min,单位时间产流量随降雨时间变化表现为前期快速增加,中期缓慢增加,后期平稳,其中40,60mm/h雨强单位时间产流量随坡度增加而减小,80mm/h雨强随坡度的增加而增加;单位时间产沙量随雨强、坡度的增大而增大;不同坡度累计产沙量及产流量随降雨时间变化呈幂函数或线性函数关系(R20.99);坡度及雨强与坡面产流、产沙总量分别呈多元线性和多元幂函数关系。  相似文献   

7.
野外模拟降雨条件下径流小区产流产沙试验研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
降雨引起的侵蚀产沙,是全球性的严重环境问题之一,在我国黄土区表现尤为突出。降雨及其产生的径流是引起黄土高原土壤侵蚀的主要动力,开展黄土区降雨产流产沙过程研究可为土壤侵蚀过程模型研发奠定基础,为水土保持与生态建设提供科学依据。利用野外模拟降雨试验研究了不同坡度、土地利用类型和雨强下径流、侵蚀产沙规律及相关关系。结果表明:在降雨过程中,产流时间随坡度、雨强的增大而变短,裸耕地产流时间短于自然草地。径流量随产流历时增加而增大,且坡度、雨强越大其值越大。产流过程中侵蚀产沙量呈先陡增、再陡减、最后趋于稳定的现象;坡度、雨强越大产沙量的峰值越大,峰值出现时间也相应提前。自然草地侵蚀产沙量极少,草地起着重要的固沙作用。建立径流与产沙回归关系,产沙量与径流量呈二次多项式函数关系,揭示了降雨过程中产流产沙变化规律。  相似文献   

8.
模拟降雨条件下第四纪红黏土坡面侵蚀过程   总被引:4,自引:4,他引:0  
通过室内模拟降雨试验,分析雨强和坡度对第四纪红黏土坡面侵蚀过程的影响,揭示南方红壤低山丘陵区第四纪红黏土坡面侵蚀机理。根据研究区地形和降雨特点,设计坡度10°,15°,20°,雨强1.0,1.5,2.0mm/min,研究两者对坡面侵蚀过程的影响。结果表明:(1)坡面初始产流时间随着坡度和雨强的增大而逐渐减小;同一雨强下,径流系数大小为20°15°10°。(2)不同试验处理条件下,坡度由10°增加到20°,坡面累积产沙量增加0.46~1.98倍;降雨强度由1.0mm/min增加到2.0mm/min,坡面累积产沙量增加1.37~3.85倍。(3)1.0,1.5mm/min雨强条件下,坡面侵蚀泥沙以0.25mm水稳性团聚体占优,2.0mm/min雨强条件下,坡面侵蚀泥沙0.25mm水稳性团聚体为主。(4)坡度与雨强对坡面径流系数、侵蚀率和累积产沙量影响极显著(P0.01),坡面累积径流量和累积产沙量构成幂函数模型。研究结果为揭示坡度与雨强对第四纪红黏土坡面侵蚀过程的作用机理提供参考。  相似文献   

9.
人工模拟降雨条件下伊犁河流域黄土区土壤侵蚀试验分析   总被引:5,自引:2,他引:3  
新疆伊犁河流域的土壤侵蚀现象较为严重,以该地区具有代表性的黄土土壤为研究对象,采用人工模拟降雨的试验方法,研究了不同坡度、不同降雨强度、不同降雨历时、不同植被覆盖度对土壤侵蚀产流、产沙特征的影响。通过对模拟降雨试验数据的分析,得出以下结论:同一坡度,植被覆盖能相对的延缓初始产流时间,且降雨强度越大,初始产流时间越短;坡面产沙量随降雨强度的增强而增大,降雨强度越大,坡度对产沙量影响越明显,坡度为20°时产沙量突减,因此认为试验的临界坡度为20°~25°;降雨强度和产流量、产沙量之间的相关性极显著,相关系数为0.986和0.970;短降雨历时的产流量变化较长降雨历时的小,降雨历时和产流量、产沙量之间呈正相关;植被覆盖有明显的减沙作用。  相似文献   

10.
 采用室内人工降丨射模拟试验,研究降雨强度为50 mm/h时不问坡度(5°、15°、25°)和不同土壤(土壤的可交换钠比例ESP值分别为2.4和25)对土壤人渗率和侵蚀缺的影响。结果表明:1)不问坡度和不同土壤的径流模数随降雨历时急剧增加,后于平稳,人渗率和侵蚀产沙量随降雨历时急剧减小,趋于某一稳定值;2) 土壤ESP值水平一定时,入渗率和累计人渗量都随着坡度的增大而增加,侵蚀产沙坩随笤坡度的增大先增加后减小,在15° -25°之间存在着侵蚀的临界坡度;3)坡度一定时,径流模数随着 ESP值的增加而增加,稳定人渗率和累计人渗量随卷ESP值的增加而减小;4) 土壤的ESP值水平对侵蚀产沙量的影响随坡度不同而不同,坡度为5°和15°时,同一坡度的侵蚀产沙量随ESP值的加大而减小,当坡度为25°时,核蚀产沙量随ESP值的加大而增大,说明坡度较大时,土壤ESP值的增大更容易引起土壤侵蚀。  相似文献   

11.
人工湿地对水体悬浮泥沙的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据自然水体湿生植物(挺水植物)、浮叶植物以及沉水植物的空间分布规律,利用水生高等植物菖蒲(Acorus calamus)、菱(Trapa incisa)、黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria spiralis)和狐尾藻(Myriophyllum spicatum)构建的阶梯式人工湿地,定量化研究了植物群落对不同浓度悬浮泥沙水体在不同水力停留时间下的影响,并对输入悬浮泥沙浓度、输出悬浮泥沙浓度、水力停留时间等参数进行了比较分析。结果表明:(1)输入悬浮泥沙浓度依次为98.69,191.76,273.13 mg/L,平均为187.76 mg/L,流经人工湿地植物群落后,输出植物组的水体悬浮泥沙平均浓度为26.52 mg/L,为对照组平均浓度51.96 mg/L的51.04%;(2)输出人工湿地的悬浮泥沙浓度随输入悬浮物浓度的增加而增加,随水力停留时间的延长而降低,回归方程为Cplant out=1.231 0.170Cin-0.356H;(3)试验水体中滞留的悬浮泥沙浓度随输入悬浮物浓度的增加而增加,随水力停留时间的延长而减小,回归方程为Cplant water=1.158 0.261Cin-0.623H;(4)悬浮泥沙在人工湿地中的沉降量随输入悬浮物浓度的增加和水力停留时间的延长而增加,回归方程为Wplant=0.810Cin 0.886H-2.340;(5)要维持人工湿地沉水植物生长需要的透明度条件,输入悬浮泥沙浓度(Cin)与最小水力停留时间(Hmin)要满足如下关系:Hmin=0.419Cin-38.478(98.7相似文献   

12.
泥沙磨蚀作为侵蚀迁移过程中典型作用力之一,可加速微塑料老化破碎,进而影响其在土壤环境中的富集和迁移特征,但泥沙磨蚀影响微塑料老化破碎的作用机理尚不明确。以侵蚀事件频繁且微塑料污染严重的黄土高原王东沟小流域为研究区域,采集多年覆膜的玉米地土壤,对比分析风干原土、泥沙浸润静置,和含沙量为560 kg·m-3,800 kg·m-3和930 kg·m-3三种含沙量震荡磨蚀等多种处理下对微塑料的老化破碎影响,并采用激光红外成像系统分析不同处理下微塑料的丰度、类型和形态特征。研究结果表明:(1) 研究区土壤微塑料以聚氨酯 (Polyurethane,PU)、聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethylene,PTFE)、橡胶 (Rubber,RB) 为主,多为直径10~50 μm 的碎片状。(2) 风干原土处理中微塑料的平均面积最大 (5 234 μm2),泥沙浸润静置处理下微塑料的平均丰度最小 (2 067 n·kg-1),而泥沙磨蚀处理下微塑料的平均丰度最大 (14 400 n·kg-1),且平均面积最小 (2 868 μm2)。(3) 三种含沙量磨蚀作用下微塑料的平均丰度和面积存在显著差异,其中,平均丰度表现为:中含沙量 (18 300 n·kg-1) > 低含沙量(13 730 n·kg-1) > 高含沙量 (8 667 n·kg-1),而平均面积表现为:低含沙量 (3 932 μm2) > 中含沙量 (2 472 μm2) > 高含沙量 (2 099 μm2)。总之,本研究表明泥沙磨蚀作用可显著增加微塑料丰度,减小其面积,而微塑料的平均丰度在中含沙量磨蚀强度下达到最大值,且不同微塑料类型对泥沙磨蚀作用的敏感程度不同,为侵蚀环境下土壤微塑料的破碎迁移风险评估提供理论参考。  相似文献   

13.
前期降雨与不同沙源条件小流域产沙关系的对比研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
为了解不同沙源条件下前期降雨对小流域产沙的贡献和作用,本文利用不同沙源条件下2个典型小流域(云南蒋家沟流域和四川遂宁玉丰小流域)以及一组篱笆减少侵蚀试验的降雨和产沙资料,选取前期降雨、过程降雨、产沙历时以及雨强因子,运用主成分分析法 ,进行对比研究,并分析了其机理.结果表明,前期降雨在玉丰小流域渐变型产沙中,首属第1主成分;但在蒋家沟突变型产沙中首属第1主成分.  相似文献   

14.
通过对黄河中游多沙粗沙区中d≥0.05 mm和d≥0.10 mm不同粗泥沙年输沙模数级的区域分布及产沙量的分析,得出d≥0.05 mm粗泥沙年输沙模数大于等于2 500、5 000和10 000 t/km2的粗泥沙来源区面积分别为5.82万、1.97万和0.22万km2,对应区域产生的全沙量分别占黄河中游多沙粗沙区全沙量的80.0%、35.6%和5.9%;d≥0.10mm粗泥沙年输沙模数大于等于350、700、1 400和2 800 t/km2的粗泥沙来源区面积分别为5.80万、3.94万、1.88万和1.17万km2,对应区域产生的全沙量分别占黄河中游多沙粗沙区全沙量的79.8%、58.3%、34.5%和24.2%。研究不同输沙模数级的区域分布、面积及产沙量,为粗泥沙集中来源区界定提供支撑。  相似文献   

15.
人类活动是影响河流泥沙淤积的重要因素,为探讨道路建设和河道破坏对河流产沙的影响,以浙江省寿昌江流域为研究对象,采用复合指纹识别示踪技术,得到了不同潜在泥沙来源区对河流产沙的贡献。结果表明:采用Kruskal-Wallis H-test(KW-H)与多元判别分析(DFA)组合、主成分分析(PCA)与DFA组合得到的指纹示踪因子,结合复合指纹示踪模型,均能够很好地区分泥沙来源,但PCA和DFA统计法得到的4个指纹示踪因子组合能更好地区分泥沙来源。在河流出口处,来自河道的泥沙最多,占河流总产沙的34.7%,其次是建设用地,其产沙贡献为总产沙的28.1%,来自林地和水田的泥沙贡献分别为24.1%,12.7%,旱地产沙贡献最小,仅为0.3%。降水、土地利用、造桥、挖沙及道路建设等是引起产沙贡献差异的重要原因。因此,寿昌江流域降雨量大,植被覆盖度高,河流泥沙主要来自人类生产建设对地表的破坏。  相似文献   

16.
径流泥沙混合装置研发   总被引:3,自引:1,他引:2  
水土流失观测人工泥沙样品误差较大,因此样品均匀是提高观测准确性的关键。该文在已研制的可移动径流观测装置的基础上,通过对其泥沙混合装置中关键参数的实验测定,确定泥沙混合效果最佳条件下的混样桶高度和直径,以此实现高混合度泥沙样品的获取。结果表明:一级分流装置在高度H150mm×直径Φ200mm时混合效果最好,样品误差小于16%;二级分流装置在高度H40mm×直径Φ60mm时效果最好,样品误差小于7%。通过设定分流装置的高度和直径,可显著提高径流泥沙混合效果,此研究为提高可移动径流观测装置的观测精度提供了参考。  相似文献   

17.
合理的水土流失资料整理方法是挖掘数据内在规律的基础,通过采集江西省赣县花岗岩次生马尾松林地不同植被恢复类型小区2010 2011年2 a的降雨产沙资料,研究了4种整理方法对降雨产沙关系的影响.结果表明:加大资料整理的时间尺度和降雨间隔时间,可以显著提高降雨产沙之间的相关性,同时整理方法对拟合曲线的性质产生影响,综合考虑拟合优度和曲线性质的一致性,可以采取周晴方法的幂函数来描述不同类型小区降雨产沙之间的内在关系;植被恢复减弱了产沙速率,随着降雨量的增加,纯林小区的产沙速率下降,百喜草恢复小区变化缓慢,低郁闭度胡枝子恢复小区增加迅速,因此侵蚀严重的林地应首先实施草本植被恢复,逐步实现乔灌草生态结构恢复.  相似文献   

18.
汾河水库泥沙淤积状况分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
汾河水库是山西省最大的水库,也是省城太原市最重要的供水水源。分析水库淤积特征及原因,可以为进一步加强水库管理提供科学依据。对汾河水库1962-2008年淤积情况分析表明:水库淤积量总体呈减小趋势,汛期降水量和来水量是造成水库淤积的主要原因,水土保持措施的实施对减小水库淤积具有重要作用。  相似文献   

19.
By means of a recently developed flume, sediment erosion rates as a function of shear stress and with depth in the sediments have previously been determined for relatively undisturbed sediments from several rivers and lakes. These experiments demonstrated that erosion rates depended on at least the following parameters: bulk density (or water content) of the sediments, particle size distribution as well as mean particle size, mineralogy, organic content, and amounts and sizes of gas bubbles. In order to isolate and quantify the effects of one of these parameters, the bulk density, additional experiments have been done with reconstructed sediments and are reported here. These experiments first determined the bulk density as a function of depth in the sediments for three different types of sediments, for three different sediment core lengths, and for compaction times varying from 1 to 60 days. For each of these sediment cores and compaction times, the erosion rate as a function of shear stress and with depth was then measured and related to the local bulk density of the sediment. The results demonstrate that, for a particular sediment and shear stress, the erosion rate is a unique function of the bulk density and can be expressed as a product of powers of the shear stress and bulk density.  相似文献   

20.
The effect of dredged sediment reuse on the production and bioconcentration of monomethylmercury (MMHg) was investigated by examining sediments and ragworms found in dredge material banks and surrounding sites in the Venice Lagoon, Italy. Total Hg concentrations in the surface 20 cm of sediments were higher in the banks than in the surrounding sites, but MMHg concentrations were similar, which suggests reduced MMHg production in the banks. Monomethylmercury content in ragworms was significantly lower (p?<?0.05) in the banks than in the surrounding sites. In pore water, concentrations of both sulfate and Fe decreased with depth in the upper 20 cm of the dredge banks. In contrast, sulfate concentrations were constant with depth and large amounts of dissolved Fe occurred in the upper 20 cm of sediments of surrounding sites. Continuous sulfate reduction and possible precipitation of iron sulfide may decrease the production and bioconcentration of MMHg in the dredge material banks compared to the surrounding sites. Overall, the production of MMHg in sediments and its bioconcentration in benthic organisms were connected to the process of sediment diagenesis of organic matter through the control of pore water and sediment geochemistry involving iron and sulfur.  相似文献   

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