宁夏银北灌区暗管排水技术应用与工程效果监测

宁夏银北灌区引进机械施工的暗管排水工程施工技术,开展了大面积的暗管排水工程建设。在对暗管排水效果、工程质量监测的基础上,对暗排区土壤盐分动态、地下水动态、排水水质、工程的管理等进行跟踪监测,总结出暗管排水工程成功的经验、不足,为暗管排水工程的实施提供有益参考。     

四湖流域农田排水有关问题研究

通过对四湖流域深入调查 ,提出应根据排水区业已形成的格局和降水分布差异分区选择排水设计雨量 ;联系项目实际论述了涝渍地集水小区明排系统规划中涉及的排水泵站经济性、排水沟道优化布局、排水工程建设的适度规模等问题 ;最后就涝渍地暗管排水工程及其推广问题进行了剖析     

农田除涝排水技术研究综述

从农田涝灾风险评估、农田除涝排水工程技术、农田除涝排水管理3个方面入手,综述了近年来国内外取得的相关研究成果,并对农田除涝排水技术研究的未来发展进行了展望.明确指出未来的重点方向是：研究变化环境下的农田涝灾演变规律,构建人工-自然复杂条件下的农田涝灾预测评估技术与方法;研究满足作物产量需求和环境保护要求的农田涝灾综合控制标准,提升传统农田除涝治理技术水平与管理模式,探讨现代化除涝技术与传统除涝技术相结合的技术体系;重视农田排水资源的高效利用,研究适宜不同类型区的节水灌溉与控制排水相结合、灌溉排水与沟塘湿地调蓄净化相结合、排水资源循环灌溉再利用与除涝抗旱相结合的农田排水管理模式.     

四湖流域农田排水有关问题研究

通过对四湖流域深入调查，提出应根据排水区业已形成的格局和降水分布差异分区选择排水设计雨量；联系项目实际论述了涝渍地集水小区明排系统规划中涉及的排水泵站经济性、排水沟道优化布局、排水工程建设的适度规模等问题；最后就涝渍地暗管排水工程及其推广问题进行了剖析。     

黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理

治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄（水）、排（水）、防（洪、盐渍化）、灌（溉）、管（理）为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。      

鸭绿江口滨海湿地保护区景观变化分析

以鸭绿江口滨海湿地保护区1995年和2010年两期遥感影像为基础数据,进行景观格局指数计算,对研究区景观格局的变化特征进行分析。结果表明:1995—2010年,保护区天然湿地的面积减少了19.58 km2,其中滩涂面积大量缩减;景观斑块数(NP)由1995年的2 177块增加到2010年的2 928块,增加了34.50%,表明东港市滨海湿地的景观破碎化程度越来越严重。滨海湿地景观的变化同时受到自然因素和人为因素的影响。     

1990-2014年岷江上游流域景观格局变化及驱动力分析

以岷江上游流域为研究对象,选取研究区1990、2001、2007与2014年的Landsat遥感影像作为数据源,结合相关社会经济数据,分析了岷江上游流域1990-2014年景观格局动态变化及其驱动力。结果表明:24年间,流域林地面积明显减少,草地、未利用地、建设用地和水域面积明显增加,耕地面积变化不大。流域总体的破碎度增加,但其均匀度指数较小,说明流域景观整体破碎度不大,景观的蔓延度指数减小速率缓慢,流域中的优势斑块具有良好的连接性。流域各景观类型呈现不同程度的破碎化和复杂化,其中林地破碎化最高,草地占总的景观面积比例最大是该流域的优势景观,建设用地斑块的复杂度最高。运用SPSS软件进行驱动力分析可知,社会经济发展与人口因子和气候因子是导致流域土地利用景观格局变化的主要原因。     

柬埔寨洞里萨湖流域土地景观变化与人类活动关系浅析

利用GIS和RS技术,对柬埔寨洞里萨湖流域2003、2008和2013年土地利用数据进行解译,从土地利用的自然景观和人类景观两个方面,揭示洞里萨湖流域近10年的土地利用类型变化特征,并以研究期的柬埔寨国家法律体系和政策、经济变化特征为基础,结合实地考察调研,分析洞里萨湖流域土地利用景观变化与人类活动的关系,揭示人类活动对土地利用景观的影响及其程度。研究表明,受人类社会和经济活动的影响,柬埔寨洞里萨湖流域自然景观整体面积减少、人类景观面积整体增加,减少和增加的面积基本相等;自然景观中,减少以人类活动与自然交接区域的灌木林、疏木林和草地等脆弱的自然景观为主;人类景观中,增加以农业用地为主。洞里萨湖流域近十年的土地利用类型变化特征,说明了人类的社会和经济活动严重影响并左右着土地利用景观的变化趋势和程度。     

1972—2008年潮白河流域景观格局演变研究

在RS和GIS技术支持下,使用1972—2008年4期土地利用数据或遥感数据作为信息源,利用FRAG-STATS软件计算景观类型、景观2个等级水平的指数,获取潮白河流域在此期间的景观格局特征数据。结果表明：潮白河流域土地利用以林地和草地为主;随着城市化的进展,人类活动对自然的干扰日益加剧,耕地、城镇用地、草地、森林面积...     

鄱阳湖流域防治面源污染的稻田湿地面积比分析

为有效防治鄱阳湖流域农业面源污染,科学构建修复面源污染的灌排湿地系统,采用农田排水试验,并通过理论分析,研究了不同控制水深的塘堰湿地对农田排水面源污染物氮磷的净化效果;同时根据多年灌溉试验资料和气象资料分析农田排水量,计算了防治面源污染效果较佳的稻田湿地面积比。结果表明,湿地植被为莲藕的塘堰,水深20cm对氮、磷的去除效果波动较大,水深40cm去除效果较佳,水深60cm去除效果较慢;莲藕开花期对氮、磷的去除效果最好;排水频率为50%、75%和90%时,其稻田与湿地面积比分别为46.1∶1、22.3∶1和12.6∶1;农田排水进入湿地后停留时间以3~4d为宜。根据鄱阳湖流域沟塘湿地和耕地现状,从净化效果和经济性综合角度出发,鄱阳湖流域稻田与湿地面积比以22.3∶1~46∶1为宜。     

Detecting subsurface drainage systems and estimating drain spacing in intensively managed agricultural landscapes

Detailed location maps of tile drains in the Midwestern United States are generally not available, as the tile lines in these areas were laid more than 75 years ago. The objective of this study is to map individual tile drains and estimate drain spacing using a combination of GIS-based analysis of land cover, soil and topography data, and analysis of high resolution aerial photographs to within the Hoagland watershed in west-central Indiana. A decision tree classifier model was used to classify the watershed into potentially drained and undrained areas using land cover, soil drainage class, and surface slope data sets. After masking out the potential undrained areas from the aerial image, image processing techniques such as the first-difference horizontal and vertical edge enhance filters, and density slice classification were used to create a detailed tile location map of the watershed. Drain spacings in different parts of the watershed were estimated from the watershed tile line map. The decision tree identified 79% of the watershed as potential tile drained area while the image processing techniques predicted artificial subsurface drainage in approximately 50% of the Hoagland watershed. Drain spacing inferred from classified aerial image vary between 17 and 80 m. Comparison of estimated tile drained areas from aerial image analysis shows a close agreement with estimated tile drained areas from previous studies (50% versus 46% drained area) which were based on GIS analysis and National Resource Inventory survey. Due to lack of sufficient field data, the results from this analysis could not be validated with observed tile line locations. In general, the techniques used for mapping tile lines gave reasonable results and are useful to detect drainage extent from aerial image in large areas. These techniques, however, do not yield precise maps of the systems for individual fields and may not accurately estimate the extent of tile drainage in the presence of crop residue in agricultural fields and/or existence of other spatial features with similar spectral response as tile drains.     

基于SWAT模型的布尔哈通河流域面源污染的变化研究

【目的】揭示土地利用变化下面源污染时空变化特征,探究流域景观格局与面源污染的关系。【方法】以布尔哈通河流域为研究对象,利用SWAT分布式水文模型模拟1986-2016年4期土地利用变化下面源污染分布特征,运用Fragstats4.2软件计算了1986年和2016年布尔哈通河各子流域的景观格局指数,最后使用CANOCO5.0软件分析子流域面源污染和景观指数之间的关系。【结果】①构建的SWAT模型模拟的径流量和总磷量在校准期和验证期的决定系数R²和纳什效率系数NSE都达到0.6以上,模型能很好地模拟流域水文水质状况,1986-2016年,SWAT模拟的总磷年负荷分别为74.04、73.78、82.50 t和128.31 t。②面源污染与景观格局存在密切关系,景观组成格局方面,林地面积与总磷负荷负相关,农田和建设用地面积与总磷负荷正相关;景观空间格局方面,林地斑块破碎化程度与总磷负荷正相关,而农田斑块的破碎化程度与总磷负荷负相关。流域斑块之间的越高流通性和聚集性,对养分流失改善有积极作用,而流域内景观异质性的增加和形状的复杂化,则会导致污染负荷输出风险的增加。【结论】流域面源污染负荷急剧增加,面源污染防治的关键控制区域在坡度较高的北部区域和农田及城镇集中的东部区域,该区域规划土地利用和优化景观格局时,应优先考虑防止林地斑块破碎化程度的提高和控制城镇面源污染源。     

辽宁省凌河口湿地景观格局动态演变及景观破碎化分析

景观破碎化与动态演变分析是景观生态学研究的核心之一。通过动态演变与景观破碎化分析,可在一定程度上揭示出湿地稳定性和人类干扰程度。根据凌河口保护区1988、1995、2000、2005、2009年五期湿地数据,通过土地动态度、斑块类型面积、斑块数、斑块密度、类型百分比、形状指数、分维数、分离度7个景观指标研究保护区的湿地空间变化特征及破碎化程度并进行造成湿地景观格局变化驱动力分析。研究结果表明,凌河口湿地景观的破碎化在1988年以前就很明显,1988～2009年呈现继续破碎化的趋势;而造成凌河口湿地格局演变的原因主要有自然和人为活动及社会经济的因素的影响,只有尽快建立凌河口湿地恢复对策,采取积极的保护措施,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。     

丘陵-平原-湿地复合区降雨径流数值模型

针对丘陵-平原-湿地复合地区降雨径流数值模型较少、而已构建的模型对水文要素空间分布和湿地区水流运动又反映不足,采用格子玻尔兹曼法和有限元法构建丘陵-平原-湿地复合区降雨径流数值模型。在模型构建过程中将复合区分为地势起伏较大的上游丘陵区和下游地势变化较小的平原湿地区。上游丘陵区降雨采用距离平方倒数法计算降雨空间分布、采用格子玻尔兹曼法建立非饱和区土壤水运动模型、利用达西公式建立饱和区水流运动模型、利用格子玻尔兹曼法构建汇流数值模型,进而构建了上游区的降雨径流数值模型。平原湿地区采用基于有限元四边形单元构建了水流运动数值模型。平原湿地区入口边界采用上游区降雨径流数值输出的流量过程,平原湿地区出口边界采用基于格子玻尔兹曼法的汇流模型计算的水位过程。四边形单元有限元求解水流运动方程实现了上、下游区的无缝连接,模型使用比较方便。以挠力河流域为研究对象进行了降雨径流和平坦区水流运动模拟研究,模拟结果良好,说明模型较为可靠。     

子牙河流域河网编码与流域划分方法的研究

对改进的流域河网复合编码方法和基于主干河网与测点稀疏地形情况下的子流域分割方法做了详细的说明。河网复合编码将流域内各微小河段、河段连成的河道、河道级别、汇入节点逐次进行编码。子流域分割方法采用相对粗糙地形资料,无需进行洼地填充等前处理,直接从各微小河段出发遍历搜索汇入河段的集水区域,并对低洼地区进行二次搜索。将河网复合编码方法与子流域分割方法应用于子牙河流域,子流域划分结果与实际河网与流域控制面积资料对比基本吻合,为研究区域内各子流域的分区计算提供了良好的数据结构关系。数字流域模型的河网复合编码方法与子流域切割方法,能快速对流域中河段进行直接定位,方便流域点、线、面之间的拓扑关系运算,为分布式流域水文模型前处理提供了新的研究思路。     

中国水毁耕地空间分布格局

洪水灾害不仅威胁人民的生命财产,也影响着资源环境生态系统的安全,对耕地资源的数量和质量极具破坏性。耕地一旦遭到破坏,需要投入巨大的人力、物力和财力,才能恢复其生产力。该文在分析水毁耕地致灾因子的基础上,选取了降水、地形起伏度、洪灾发生频度和水系（包括河流及湖泊）缓冲区等限制性因子,综合因子隶属度叠加的评价方法,对中国水毁耕地空间分布格局进行了研究,将中国水毁耕地分为重度危险、中度危险和轻度危险3级和9个亚级,并提出了相应的防治对策。评价结果表明:重度危险级主要分布在中国7大江河流域沿岸和云贵高原,面积19.44万km2;中度危险级主要分布在东南部沿海丘陵区和黄土高原,面积40.74万km2;轻度危险级分布于华北平原、三江平原和西北内陆地区,面积68.29万km2。对全国水毁耕地危险度进行分级评价,以此进行空间分布格局研究,可为防灾、赈灾和土地整理规划编制、基本农田建设标准的制定提供基础理论依据。      

内陆河流域绿洲灌区盐碱地改良分区及治理模式探究——以新疆焉耆县平原灌区为例

干旱区土壤盐碱化是土地退化的主要问题,并威胁着绿洲农业的可持续发展,而盐碱地改良分区是因地制宜、综合治理盐碱地的前提。通过综合运用地理信息系统的各种空间数据分析功能,以焉耆平原灌区为典型区域,将土地盐碱化现状分为:非盐碱地、轻度盐碱地、中度盐碱地、重度盐碱地、盐土等5个区,并结合地下水、土壤、植被、岩性等调查资料,进行成因分析,建立了内陆河流域绿洲灌区盐碱地改良分区模型。立足土地盐碱化的现状,充分考虑地下水埋深和矿化度,把焉耆平原灌区按改良难易程度分为:易改良区、较难改良区、难改良区、不宜改良区,并针对不同的盐碱地改良分区特征、水盐平衡模型和现状灌排模式,提出了相应的综合治理对策。     

农村居民点布局景观特征分析——以湖南省汉寿县洲口镇为例

本文以湖南省汉寿县洲口镇为例,以土地利用现状图为数据基础,从景观生态学的角度,通过相应景观指数的测算,分析了区域内农村居民点布局的景观格局,为当前开展的村镇规划和土地整理工作从景观布局角度提供依据。