黄土丘陵沟壑区坡沟系统切沟侵蚀数值模拟

切沟侵蚀过程既是侵蚀输沙发生变化过程,也是其侵蚀地貌的发展演变过程,为了说明切沟形态随时空演化过程,应用质量守恒原理和理论分析方法,论述切沟侵蚀过程与形态发育模型实现的原理和过程,建立切沟侵蚀输沙微分方程、下切方程,并进行数值模拟.通过模拟计算,得到不同时刻和不同坡长下的切沟底部高程变化数据;经过与坡沟系统模型试验观测结果进行比较检验,沟深平均相对误差在15％以内,取得了较高的模拟精度.这表明建立的模型合理,模拟结果与实际切沟下切的动态变化过程相符,可以用于模拟切沟下切发育过程.     

黄丘区野外坡面土壤水分变化对次降雨过程的响应

土壤水分的垂直变化与空间变异特征对坡面降雨入渗和产流过程有重要影响。为了研究黄丘区降雨-土壤水分响应关系,在天水罗玉沟流域建立野外坡面小区,利用野外水分动态观测和人工模拟降雨试验,研究天然状态和90 mm/h降雨强度下的土壤水分变化规律。结果表明:天然状态下,土壤剖面土壤水分的垂直变化可以划分为速变层(0~20 cm)、活跃层(20~30 cm)、次活跃层(30~40 cm)和相对稳定层(40~100 cm),土壤水分的垂向分布存在分层现象,坡向分布存在显著的坡位差异(P0.05)。降雨过程中,降雨能明显增强土壤水分的活跃性,主要表现在0~30 cm土层范围内,随土层深度的增加,降雨对土壤水分活跃程度的影响逐渐减弱。0~30 cm土层土壤水分随降雨时间变化表现为3段式,即快速上升期、稳定期、略微下降期,深层次土壤水分在垂向的变化中表现为不均匀性,存在梯度性差异;除0~30 cm土层外,降雨仅增加各土层中的土壤水分,对各层间土壤水分在整体土层范围中土壤水分的占比影响较小,雨中坡位间土壤水分的分布差异更为显著(P0.01)。随着0~30 cm土层的土壤水分含水率的增加,产流速率呈增加并趋于稳定的趋势,产沙速率的变化趋势为产沙量达到高峰后逐渐减小并趋于稳定。     

人工模拟坡面产流试验研究

采用活动式人工模拟降雨试验装置,在室外对不同种类土壤、坡比、植被条件下的模型坡面产流进行了试验研究,重点分析了下垫面因子对坡面流流速的影响。结果表明:细沟流速随坡度的变陡而明显增大,坡面流速和细沟流速的比值随坡度的增加有明显变小的趋势,土壤理化性质、地表糙率的不同使坡面产流等也呈现出不同的特点。     

黑土坡面不同粒级泥沙流失特征分析

不同粒级泥沙流失特征研究可揭示坡面侵蚀机理,表征土壤养分流失状况;而现有研究缺少对不同粒级泥沙流失速率及流失比例的过程性研究。为此,该研究基于连续汇流冲刷试验,研究汇流冲刷次数和坡度对黑土坡面不同粒级泥沙流失特征的影响。试验处理包括6次连续汇流冲刷（1 L/min,每次历时60 min）和2个黑土区典型坡度（5°和10°）。结果表明,汇流冲刷次数对不同粒级泥沙流失速率及比例的影响较坡度的影响明显。试验条件下,<0.25 mm泥沙流失比例最大,其次为1～2、2～5、0.5～1、0.25～0.5、>5 mm泥沙流失比例。随着汇流冲刷次数的增加,<0.25 mm泥沙的平均流失速率由1 965.7～6 698.4 g/(m2·h)显著减小为59.5～80.0 g/(m2·h),该粒级泥沙流失比例亦总体呈现减小的趋势,而1～2 mm泥沙流失比例总体呈现增加的趋势,二者作为侵蚀泥沙的主体,其变化具有明显规律性。因此,<0.25 mm和1～2 mm泥沙流失特征应作为黑土区土壤侵蚀研究的重要部分,进而指导防治措施的布设;同时,建议采用适宜的覆盖措施防治黑土坡面细小颗粒泥沙的流失。     

水土保持生态工程经济评价中几个问题的探讨

水土保持生态建设工程项目的管理现已纳入国家基本建设管理程序,对水土保持项目进行经济评价以前主要根据《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774—1995)中的规定计算经济效益,列入基本建设管理程序后,经济评价还要根据《水利建设项目经济评价规范》(以下简称《规范》)(SL72—94)进行国民经济评价。水土保持的经济效益有直接经济效益与间接经济效益2类,经济效益主要计算产投比     

高速公路边坡防护的降雨和径流冲刷试验研究

烧荒,是指人为地点燃田野上的牧草,使其成片焚烧。鉴于烧荒的危害性大,且在农村具有普遍性,针对这一问题,结合沂蒙山区的实际,作了一些探讨,以期能为解决烧荒问题提供一点借鉴。 就沂蒙山区来说,烧荒的主要表现形式有4种。(1)农民在野外上坟烧香燃纸时引起的烧荒,约占总烧荒数的40%;(2)农民在田头焚烧庄稼秸秆时引起的烧荒,约占25%;(3)有些少年在野外点火取乐时引起烧荒,约占15%;(4)农民在野外劳动或     

复合侵蚀作用下砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒特征

明晰砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒输移特征是研究黄河泥沙淤积问题的关键。采用水力、风力、冻融复合侵蚀实体模拟技术,研究在35°坡度和110 mm/h雨强条件下单一水蚀、冻融+水蚀、冻融+风蚀+水蚀3组不同侵蚀动力复合作用下,砒砂岩坡面侵蚀泥沙颗粒变化特征。结果表明:砒砂岩坡面在单一水蚀作用下以整体侵蚀为主,侵蚀泥沙颗粒变化稳定;冻融+水蚀作用下粗颗粒产出明显,冻融作用对粗颗粒的影响凸显;冻融+风蚀+水蚀作用下坡面稳定性最差,侵蚀泥沙颗粒变化最剧烈。复合侵蚀作用下坡面侵蚀过程以搬运粒径较大的泥沙颗粒为主;各粒级侵蚀泥沙颗粒随侵蚀动力的增加起伏变化剧烈。     

淤地坝建设回顾及其物理比尺模型研究展望

对淤地坝的建设成果进行了回顾，概述了淤地坝坝系规划布设、坝系工程建设、淤地坝效益和坝系相对稳定理论探讨的研究进展，提出了建设黄土高原坝系物理比尺模型的重要性，并阐述了有待于进一步研究的问题。     

黄丘区小流域暴雨径流动力特征对淤地坝配置的响应

为定量揭示淤地坝措施配置对黄丘区小流域暴雨径流形成及演进过程的影响,采用室内小流域人工模拟降雨试验,对不同淤地坝措施布设情景下（无坝、单坝、双坝）小流域不同断面径流的水动力、侵蚀动力特征进行研究。结果表明：径流量与含沙量整体均随时间推移而增大,无淤地坝布设情景下径流量增幅为114.60 cm3/s,双坝情景的径流量增幅仅有70.11 cm3/s;淤地坝对小流域暴雨径流演进过程的影响显著,淤地坝布设后径流流态由主要的紊流-缓流变为以层流-缓流为主,雷诺数Re减小幅度达到12.04%～85.85%;动力参数中径流功率ω和雷诺数Re可以被认为是能够较好描述不同淤地坝布设下侵蚀产沙的动力因子。研究结果对于揭示流域暴雨径流过程及成灾机理具有重要现实意义,可为科学评价水土保持措施调控径流过程的效应提供理论依据。     

河南省淤地坝建设与运用情况调查与分析

淤地坝是豫西山地重要的水土保持工程措施。根据对河南省淤地坝情况的调查和统计,至2019年,河南省共有淤地坝821座,总库容11 895.51万m³,控制流域面积1 392.47 km²,设计拦沙总库容为5 570.09万m³,已淤积库容2 777.52万m³,总淤积比为49.87%。淤地坝的蓄水灌溉功能成为重要的应用方向,全省具有灌溉功能的淤地坝数量为100座。根据实际调查,分析了目前河南省淤地坝建设和管理方面存在的主要问题,提出了相应的意见和建议。