尾矿库水土流失预测及控制研究

尾矿坝是由粒度较细的砂土类以水力充填方式沉积形成的堆积坝,易产生水土流失,极端情况下发生溃坝,将对下游的社会经济和生态系统造成无法估量的影响.以金堆城栗西尾矿库为背景,对尾矿坝坝坡面及建设弃渣水土流失进行了预测并提出了治理措施;通过对世界范围内多座尾矿坝溃坝数理统计分析,预测了二等尾矿库一旦发生灾难性溃坝,尾矿流失量约数千万立方米,流出的尾矿将覆盖下游数百米至数公里长的土地,尾矿水将影响下游数十公里至数百公里;分析导致溃坝的主要因素是干滩长度严重不足和排渗设施不够引起的浸润线过高而造成渗透破坏;运用三维渗流模型,分析了不同干滩长度和不同排渗设施等对浸润线的影响,提出可通过增加排渗设施、控制干滩长度等措施确保坝体稳定安全.对规划坝高坝体渗水量进行了预测,提出对应工程措施并进行了实践,取得良好效果,为高堆尾矿坝水土流失预测和控制提供有价值的借鉴.     

以树木年轮密度资料重建鄂尔多斯中部地区6至10月降水量的变化

【目的】研究鄂尔多斯中部地区未来气候环境的变化,探讨树木年轮生长与气候环境的响应关系。【方法】对鄂尔多斯中部地区油松(Pinus tabulaeformis)树木年轮样本进行了树轮密度指标的分析,结果表明,研究区树木年轮最大密度指标与树木生长期6-10月降水量有显著的正相关关系,相关系数为0.582(P>0.001)。利用油松树木年轮最大密度指数,对研究区1888年以来6-10月的降水量变化进行了重建,重建序列方差解释量为0.339。【结果】重建结果分析表明,鄂尔多斯中部地区过去115年中有明显的干湿变化特征,降水较多的湿润时段有:1888-1896年、1903-1908年、1934-1953年、1984-1993年;降水较少的干旱时段有:1897-1902年、1920-1933年、1954-1958年、1994-2000年。功率谱分析表明,重建降水量变化序列有2年、7年以及11年左右的周期变化。【结论】该地区降水变化与区域气候变化相一致,降水变化可能受大尺度气候环境变化的控制与影响。     

砒砂岩与沙混合比例及作物种植季数对复配土壤性质和作物产量的影响

【目的】探讨砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对复配土壤理化性状和作物产量的影响,为促进毛乌素沙地土地的可持续利用提供理论依据。【方法】2010-2011年,在陕西省富平县采用二因素随机试验设计,将砒砂岩与沙按不同体积比(1∶1,1∶2,1∶5)混合后,分别于第1季作物(玉米、大豆、马铃薯)和第2季作物(小麦、马铃薯)收获后,对土壤质地、水稳性团聚体含量、有机质含量及作物产量进行测定,分析砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对测定指标的影响。【结果】1)随拌沙比例和作物种植季数的增加,复配土壤耕层砂粒比例增加粉粒和黏粒比例减少;随作物种植季数的增加,复配土壤耕层质地趋于砂质化,粉粒和黏粒向土壤下层运移;2)砒砂岩与沙1∶1复配土壤的水稳性团聚体含量明显高于砒砂岩与沙1∶2和1∶5复配土壤;随着作物种植季数的增加土壤有机质含量呈增大趋势,而砒砂岩与沙混合比例对土壤有机质含量的影响不明显;3)砒砂岩与沙混合比例和作物种类对复配土壤作物产量影响明显,总体上表现为1∶2和1∶5复配土壤的作物产量较高。【结论】复配土壤耕层质地随作物种植季数的增加趋于砂质化;砒砂岩与沙1∶1复配土壤具有较高的水稳性团聚体和有机质含量,且随作物种植季数的增加而增大;玉米、大豆和冬小麦适宜在砒砂岩与沙1∶2复配土壤上种植,马铃薯适宜在砒砂岩与沙1∶5复配土壤上种植。     

依据干扰理论优化入侵植物控制体系的研究进展

入侵植物控制行为可被视为对生态系统的干扰,因而以成熟的干扰理论指导入侵植物控制体系的构建,可为提高控制入侵植物的效率提供参考。文章对构成控制体系的6个技术因子(包括类型、频次、时令、强度、面积和程度等)进行分析,并对优化目标和优化方法进行综述。最后,提出了依据干扰理论构建入侵植物控制体系的步骤。     

陕西省丹汉江流域生态清洁小流域建设技术与实践

为使水土保持治理措施充分发挥防治面源污染的作用、建设良好的人居环境,在水土保持项目中引入生态清洁小流域的概念十分必要。基于陕西省丹汉江流域多年的水土保持实践经验与我国其他地区生态清洁小流域的建设实践,提出了丹汉江流域生态清洁小流域建设的指导思想、防治思路、防治目标、防治措施和组织管理对策,介绍了近年来陕西省建设生态清洁小流域的成果。     

黄土坡面不同植被冠层降雨截留模型模拟效果及适用性评价

为探明植被冠层降雨截留水文生态效应,该文通过对黄土区坡面柠条林和杏树林冠层截留量的动态监测与模型模拟,分析了不同类型植被冠层降雨截留规律及其模型模拟的适用性。结果表明:2种不同类型植被冠层降雨截留的特征差异显著。柠条林冠层截留量随大气降雨量的增加而逐渐增加,稳定截留率约为15%。杏树林冠层截留率相对较低,特别是在降雨量小于5mm的量级,冠层"漏斗"效应明显。杏树林冠层截留率与降雨量之间未表现出明显的趋势关系,稳定截留率约为10%。对于柠条林冠层截留规律的模拟,以降雨量和冠层郁闭度为变量的崔启武模型的决定系数为0.74,以降雨量为变量的王彦辉模型的决定系数为0.68;但对于"漏斗"状结构的杏树林冠层,2个模型均未能得到较好的模拟结果。     

神府矿区复垦土地土壤微量元素有效性影响因素研究

为了研究矿区不同复垦条件下,复垦土地土壤中有效微量元素与土壤环境的关系,采用实地试验与实验室分析相结合的方法,研究了不同复垦时间和复垦措施条件下土壤有效铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)4种微量元素有效态含量与土壤环境之间的关系。结果表明,研究区内土壤有效微量元素含量总体属于极低水平;土壤环境整体呈碱性,土壤pH值均在8.5以上,且变异系数属于小变异;土壤有机质无论是在不同恢复年限条件下,还是在不同治理措施条件下,其变异系数均属于高度变异。土壤环境与土壤有效微量元素相关关系分析结果表明,土壤pH值与土壤有效微量元素呈负相关关系,有效锰、有效铜与土壤pH值的相关性较高;土壤有机质与土壤有效微量元素呈正相关关系,其中有效锌、有效铜与土壤有机质含量的相关性较高。     

不同秸秆覆盖量对盐渍土蒸发、水盐变化的影响

为探究不同秸秆覆盖量对盐渍化土壤蒸发量、含水率及含盐量的动态变化规律,于2009年在陕西省蒲城县卤泊滩试验基地进行了4个水平的秸秆覆盖量(1.05,0.75,0.45,0.15kg/m2)试验,以不覆盖为对照(C0)。试验结果表明:4个处理盐渍化土壤的日平均蒸发量较C0均显著减少,分别减少1.335 8,1.310 3,1.035 7,0.629 0mm/d;随着时间的延长,各土层土壤含水率逐渐增加,10cm土层平均土壤含水率变化幅度最大,较C0分别增加9.280%,9.000%,6.920%,2.450%;随着时间的延长,10,30cm土层土壤含盐量逐渐减少,盐分逐渐压制在50cm土层,10cm土层平均土壤含盐量变化幅度最大,较C0分别减少0.811%,0.802%,0.723%,0.381%;当秸秆覆盖量为0.75kg/m2时,再增加秸秆用量,保水和抑制盐分表聚的作用并无明显增强。研究表明,采用秸秆覆盖地表改良盐渍化土壤,减少了土壤水分蒸发损失,提高了水分利用效率,抑制了盐渍化土壤可溶性盐分的表聚作用,有效地提高了耕地面积的利用,且秸秆覆盖量以0.75kg/m2为宜。     

基于PCA-SDG的水轮机调节系统故障诊断

讨论了基于符号有向图SDG的故障诊断方法,建立了闭环控制系统的SDG模型及故障诊断推理规则.利用经验方法建立了典型的水轮机调节系统的SDG模型及故障诊断推理规则.针对SDG模型节点符号确定的主观性问题及节点阈值的组合爆炸问题,将主元分析PCA方法与SDG模型结合用于故障诊断.利用系统运行数据建立主元分析PCA模型,根据PCA模型构造残差统计量进行故障检测,当有故障发生时,将每一检测分量对残差统计量的贡献率与设定的贡献率阈值比较,得到各检测分量的定性符号值,该符号值作为SDG模型中相应节点的符号,根据SDG推理规则进行故障推理,找出故障源.根据现场运行数据建立水轮机调节系统的PCA模型,应用PCA-SDG故障诊断方法对其进行故障诊断,模拟系统传感器恒偏差故障,对故障诊断过程进行仿真,结果证明该PCA-SDG故障诊断方法对水轮机调节系统是有效的.     

地下工程导线测量中加测陀螺方位角的最佳位置研究

针对地下工程导线测量中,采用测角量边的单一导线控制测量而导致控制精度较低的问题,分析了直伸型导线测量中加测陀螺方位角的数量及其增益,并探讨了直伸型导线和非直伸型典型导线,如L,Z,U型导线加测陀螺方位角的最佳位置。