江河源区水文生态系统构成要素特征分析

河流、湖泊和冰川是江河源区水文生态系统的主要构成要素,研究该区水文生态系统构成要素的特征,对系统研究江河源区生态环境质量演变意义重大。研究在实地调查和系统分析前人已有科研成果的基础上,系统分析了该区水文生态系统构成要素的特点。结果表明,江河源区主要河流有184条,其中流域面积5 000-10 000 km2的有12条,其水文生态系统构成特点是,黄河源区的一级支流河流长度较短,流域面积较小,入河口海拔高度较高,河道比降大,电力资源丰富;长江源区一级支流流域面积大,河流长,年径流量大,河道比降小;澜沧江源区流域面积较黄河源区和长江源区小,但其单位面积上的产水量较丰富,产水量达到25 484 m3/km2。江河源区有湖泊250个,且以淡水、微咸水湖为主。其中黄河源区面积在0.5 km2以上的湖泊89个,湖水面积1 479 km2;长江源区共有湖泊160个,但面积只有802.7 km2,其中面积在1.0 km2以上的湖泊84个;澜沧江源区只有1个湖泊,面积仅有1.0 km2,以淡水湖为主。江河源区冰川资源量达2 000亿m3,其中黄河源区有冰川68条,阿尼玛卿山分布有58条;长江源区以当曲流域的冰川覆盖面积最大,沱沱河流域次之,楚玛尔河流域最小,冰川总面积1 168.18km2,冰川储量98.3026 km3,年消融量约9.89亿m3;澜沧江源区冰川在数量上和流域面积上都较小,只有20条,面积为124.12 km2。     

内蒙古风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的空间分布特征

为了研究风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的地貌空间分布特征,选取内蒙古十大孔兑之一的东柳沟,利用地理信息系统和遥感技术,将流域土壤侵蚀强度空间分布数据与数字高程模型数据进行叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、起伏度、粗糙度等地貌因子上的分布特征。结果显示:东柳沟水土流失程度达77.54%,其中水力侵蚀占15.10%,风力侵蚀占62.44%),且风力侵蚀以中度以为主。流域风蚀和水蚀产生的水土流失面积比例最大的坡度、起伏度、地表粗糙度并不是土壤侵蚀综合指数最大值出现的区域。坡度、起伏度、粗糙度与不同等级的水力侵蚀面积比例呈现单峰趋势;而与不同等级的风力侵蚀面积比例具有非常好的一致性且随坡度、起伏度和地表粗糙度的增大而减小。水力侵蚀面积随坡度的增大先增大后减小,峰值集中在3°~6°范围内,而风力侵蚀面积主要集中在6°以下的区域;水力侵蚀主要集中在东北与西南2个坡向,而风力侵蚀在各个坡向变化趋势一致且东北坡向比例最大;风力侵蚀受地表起伏度和粗糙度影响大于水力侵蚀且呈现线性负相关性。该研究可为风蚀水蚀交错区水土保持治理提供理论支持。     

晋西黄土区不同空间尺度径流影响因子的辨析

【目的】研究不同空间尺度下晋西黄土区径流的主要影响因子,为当地生态建设和水土流失治理提供参考。【方法】通过对晋西黄土区坡面和小流域2个不同空间尺度下生态水文过程进行长期定位和半定位监测,应用SPSS统计分析软件和灰度关联方法分析了2个空间尺度下径流的主要影响因子。【结果】在坡面尺度,对径流影响最大的是降雨强度和郁闭度,权重分别为21.84%和21.81%;其次为雨前土壤含水量和降雨量;对坡面径流影响最小的因子为坡度,权重为16.39%。在小流域尺度,对径流影响最大的是降雨量和流域面积,权重均为18.11%;其次为形状系数、降雨强度和森林覆被率;沟道比降对径流的影响最小,其权重为14.05%。【结论】在本研究尺度范围内,随着研究空间尺度的增大,降雨量对径流的影响作用加大,降雨强度和植被对径流的影响作用变小,坡度和沟道比降对径流的影响均较小。     

不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例

借助RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的相关影响因子,运用RUSLE土壤侵蚀模型,计算研究区土壤侵蚀模数,进行侵蚀强度分级,并探讨不同坡度和坡向条件下的土壤侵蚀特征。结果表明,研究区平均土壤侵蚀模数为1 173.755 t/(km2·a),年侵蚀总量约9.56×107t;约96%的区域为微度侵蚀;轻度以上侵蚀主要发生在西部和北部的低山丘陵区,侵蚀土壤面积占总面积的3.32%,但泥沙流失量的比重为72.024%,是防治水土流失的关键区域;随着坡度的增加,侵蚀面积呈先减小后增大而后又减小的趋势,8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点;不同坡向条件下,土壤侵蚀面积由大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡和平地,半阳坡侵蚀面积约占总侵蚀面积的50%。     

基于GIS的汉江上游文川河流域土壤侵蚀特征研究

土壤侵蚀是南水北调中线水源地汉江上游地区亟待解决的关键问题。以汉江上游文川河流域为研究对象,基于遥感和GIS技术,以Landsat TM遥感影像和DEM为数据源,分析了文川河流域2011年土壤侵蚀及其空间分布特征。结果表明:文川河流域土壤侵蚀程度为21.62%,以轻度和中度侵蚀为主;低山丘陵区是土壤侵蚀的主要发生区。占流域面积35%的低山丘陵区,其侵蚀面积占侵蚀总面积的65%;流域内土壤侵蚀主要发生在坡度较大的区域,特别是15°以上的区域,且呈现出随坡度增大,侵蚀越严重的特征;坡耕地、草地和低山丘陵区的林地土壤侵蚀严重。仅占流域面积6%的坡耕地,其侵蚀面积占侵蚀总面积的30%。研究结果说明汉江上游低山丘陵区的土壤侵蚀不容忽视,应作为今后生态环境保护和水土保持的重点区域,加强坡耕地土壤侵蚀治理,加快植被恢复与建设,改善生态环境,控制水土流失,以保障南水北调中线调水工程的安全运行和工程沿线区域的生态环境质量。     

用MapInfo软件分析海兰河流域的水系特征

以矢量化的1：50000海兰河流域水系图为底图，利用GIS软件（Mapinfo）对该流域的盆地形状、水系的空间分布，河网密度、分歧率、河流弯曲系数等水系特征进行定量分析，研究结果得出该流域水系的平面形状主要以树枝状水系为主，并伴有平行状水系等；E值是0．624，说明流域盆地形状大概是椭圆形；河网密度为0．46，河网密度中等；平均分歧率为3．32，说明该流域受地质构造影响不明显；于流弯曲系数为1．6，属于一般弯曲河流．该研究对海兰河流域国土资源开发和水资源的可持续发展都有积极意义．     

陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的地貌分布特征

为揭示陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的空间分布特征,利用地理信息系统技术,通过对石泉县和商南县土壤侵蚀强度分布图和DEM图的叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、高程、起伏度等地貌因子的空间分布状况。结果表明:研究区水土流失程度较高,土壤侵蚀强度以轻度和中度为主。不同坡度、高程、起伏度下的水土流失面积比例、土壤侵蚀综合指数和土壤侵蚀强度均呈现单峰分布,平地的水土流失面积接近0,不同坡向的土壤侵蚀强度分布差异不显著。不同土壤侵蚀强度的最大值随着坡度升高而增大,但却随着高程的升高而减小。各土壤侵蚀强度的起伏度分布特征均很相似。此结论可为陕西省丹汉江流域中游地区水土保持规划和水土流失治理提供决策依据和理论支持。      

景电二期海子滩灌区大靖河防洪治理

一、河流水系特征 大靖河发源于祁连山脉东部的毛毛山,流域面积524km2,河道长135km,河道平面形态基本顺直,弯曲系数1.2,沿程相系数1.5～4.5.河流上游出口处有大靖河水库,调节能力差.     

基于GIS和RS的喀斯特水源地景观格局动态变化研究——以大春河小流域为例

【目的】研究大春河流域土地利用类型的构成及其变化,为该区域优化水源地保护提供指导。【方法】采用GIS和RS技术处理2007年和2015年大春河流域的Landsat TM遥感影像,运用Fragstats 4.2计算景观格局指数并对研究区的景观要素构成、格局和转化特征进行定量分析。【结果】1大春河水源地流域面积17.44 km2,2007年和2015年主要土地利用类型为林地(27.85%;36.68%)、耕地(29.05%;26.59%)和灌草地(28.39%;24.71%);22007年和2015年,大春河流域土地利用类型转化总面积为6.18 km2,变化最大土地利用类型为林地;3与2007年相比,2015年林地斑块的密度、边界和形状指数均减小,聚集度指数增大;42015年人工表面(道路、建筑用地)面积与2007年相比明显增加。【结论】大春河水源地景观格局变化显著,主要表现为林地和人工表面的变化。     

子流域划分对农业面源污染模拟结果的影响

以云南省凤羽河流域为研究区域,选用SWAT2009模型来定量研究不同子流域划分水平对模型模拟结果的影响.研究表明:在不同的流域划分方案中,产流受到的影响较小,而对泥沙和营养物负荷的影响较大;就该流域而言,径流和泥沙负荷均存在较稳定的子流域划分水平,分别是85和175.而营养物负荷受到的影响较为复杂,但总氮和总磷的负荷量在子流域个数达到15时也趋于稳定;在该流域内,泥沙负荷随子流域划分水平改变主要是由河网密度和河道坡度的变化引起的.     

基于RUSLE的大通河流域土壤侵蚀估算研究

对大通河流域的土壤侵蚀进行估算和定量评价,以期为该流域的水土保持和生态环境保护工作提供科学合理的依据。基于修正的通用土壤流失方程(RUSLE),运用遥感和地理信息技术,对大通河流域土壤侵蚀状况进行估算,并探讨了不同土地利用类型和不同坡度下土壤侵蚀的差异性。结果表明,大通河流域土壤侵蚀总面积为12 683.66 km~2,占流域总面积的83.83%,年均侵蚀模数为6 274.76 t/km~2。侵蚀强度整体表现为微度侵蚀和轻度侵蚀。土壤侵蚀主要集中在草地,侵蚀面积占比高达55.50%,灌木林次之。在0~25°坡度范围内,侵蚀面积随着坡度的增大呈先增加后逐渐减少的趋势,但在25°时达到最大侵蚀面积。微度侵蚀主要发生在0~10°坡度范围内,中度以上侵蚀等级的侵蚀面积均在25°坡度范围时达到最大值。林草过牧滥伐、城镇无序扩张等不合理的人类活动是引起土壤侵蚀的主要原因,适度控制人类活动、提高植被覆盖率,是流域内今后土壤侵蚀治理及水土流失防治的重点。     

晋西黄土区坡面尺度地形因子对土壤水分状况的影响

为分析黄土区坡面尺度地形因子对土壤水分的影响,该文选择山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,基于数字高程模型（DEM）提取研究区域坡向、坡度、坡位3个地形因子分布图,并与研究区土壤水分的克立格（Kriging）插值图叠加.通过主成分分析得出:在0～30 cm土层,地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向坡位坡度;在30～60 cm土层,其影响强弱顺序依次为坡度坡位坡向. 对主成分地形因子（坡向、坡度）的单因素分析得出:自土壤水分最高区域（坡向N337.50°）以顺时针方向,土壤水分呈现先减少后增加,再减少至最低(坡向N202.50°（0～30?cm土层）、N191.25°（30～60?cm土层）),后增加的两次减增过程;土壤水分随坡度变化的幅度很小,随着坡度的增加出现先增加（0°～10°）后减小的趋势（10°～40°）.      

基于栅格DEM与水流路径的黄土区沟缘线自动提取技术研究

基于数字高程模型(DEM)进行沟缘线的自动提取是黄土丘陵沟壑区进行分布式水文计算与土壤侵蚀建模的关键技术.该文以基于栅格数字高程模型进行河网提取与流域划分技术为基础,基于栅格单元间八流向算法构建水流路径,提出一种基于汇流路径坡度变化特征确定沟坡段,进一步形成封闭沟缘线的新方法,并编程实现了该方法.通过对蔡家川流域1∶10 000等高线生成2 m数字高程模型,依据35°作为判断沟坡单元的标准,自动生成沟缘线分布图,并与原始坡度分布图比较,取得满意的结果.      

黄土高原不同下垫面小流域径流特征

针对黄土高原水土流失异常严重的问题,利用山西吉县蔡家川小流域多年来的降雨径流数据,将刘家凹流域(多木流域)与井沟流域(少林流域)的径流总量及影响径流的各因素做统计分析,且将两流域的各参数进行比较分析.结果表明,少林流域6a间的平均径流深是多林流域的3.21倍,即森林植被覆盖率越小,流域径流量越大.降雨量增加时,径流量也...     

黄河中游中等流域切沟空间分异规律研究

水土流失综合治理是黄河中游地区在高质量发展中面临的重要挑战,其中切沟侵蚀是产沙量最大的土壤侵蚀类型之一,严重破坏耕地土壤肥力,对农业生产危害极大。本研究针对黄土高原中等流域切沟空间分布问题,以陕北岔巴沟流域为例,基于2020年高分辨率无人机影像,选取32个小流域,结合野外实测,对切沟空间分布规律进行研究。结果表明：岔巴沟流域中游切沟最多,切沟长度密度主要集中在7～11 km·km^-2,切沟长度主要在50 m以内,切沟面积主要在500 m²以内;古代沟谷长度密度与切沟长度密度无显著相关性;切沟密度与坡面坡度、流域坡度、流域坡长等呈显著正相关,与正负地形面积比和流域海拔呈显著负相关,切沟在阴坡的分布密度略大于阳坡。研究结果可明确黄土高原中等流域尺度切沟形态特征及其分布规律,为切沟侵蚀治理及耕地保护提供理论依据。     

晋西黄土区土壤水分空间异质性的地统计学分析

土壤水分的空间分布存在着一定的随机性和结构性特征,而对不同尺度土壤水分空间变异规律的研究是土壤水分研究中的热点问题.该文通过2004—2005年对山西吉县蔡家川小流域不同取样尺度（20 m×20 m、2 m×2 m） 391个样点土壤水分的测定（TDR土壤水分测定法）,使用地统计学方法进行土壤水分的空间异质性分析,以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,以克立格法为基本方法进行土壤水分异质性研究.结果表明:研究区土壤水分的理论变异模型为球状模型,20 m×20 m网格取样变程为494.16 m,2 m×2 m网格取样变程为27.4 m,试验区土壤水分的变异属于中等程度的变异;通过克立格插值估计,整个研究区坡面土壤水分平均值为10.94%（0～30 cm）和11.88%(30～60 cm).      

不同尺度下影响水土流失地形因子指标的分析与选取

回顾了国内外土壤侵蚀模型中不同地形指标及地形因子的提取技术,认为无论是统计模型还是物理模型,其采用的地形指标均局限于坡面或沟道,而对大尺度范围内的地形因子研究较少。本研究根据地貌学意义和水土保持学意义的不同,以宏观水土流失评价与预测为目的,主要选取了宏观尺度上的地形指标,认为坡度是微观尺度(如1∶1万,1∶5万)的最佳应用指标,而在宏观尺度上(如1∶100万)则可选择地形起伏度、河网密度、地形粗糙度和高程变异系数等作为分析指标。     

基于GIS的紫色土区地形因子特征分析

为探索紫色土区地形因子的具体分布特点,基于ASTER GDEM(30 m分辨率),利用Arc GIS软件的空间分析等工具,提取并分析紫色土区坡度、坡长、坡度坡长因子(LS因子)、沟壑密度等地形因子的分布特征。结果表明:全区15°的陡坡占比达58%,其中秦巴山山地区陡坡占比最大,达80%;坡长在0～40 m范围内占比达60%,主要集中在川渝山地丘陵区; LS因子值15的陡坡占比达55%,主要分布在秦巴山山地区与武陵山山地丘陵区,与坡度分布一致;区域尺度的沟壑密度为0.69 km/km2,其中川渝山地丘陵区沟壑密度最小(0.57 km/km2),低于区域尺度沟壑密度均值的17.39%。研究结果可为紫色土区水土流失评价、土壤侵蚀预报及生态修复与重建提供科学依据。     

基于USLE模型的重庆仙鱼小流域土壤流失减少比例评价

以仙鱼小流域为例,通过对各项措施图斑的平均坡度、坡长、保土措施、植被覆盖度、土地利用方式等调查,采用USLE方程的各参数因子,计算土壤流失减少比例.仙鱼小流域通过治理后,水土流失减少比例为28.19%,水土流失防治达到目标要求;通过对不同措施图斑水土流失减少比例分析,水土流失减少比例随着坡度或坡长的增加而增加,以25°坡度、70 m坡长作为变化的分界点,当坡度在25°以下或坡长小于70 m时土壤流失减少比例变化趋势较缓,当坡度在25°以上或坡长大于70 m时土壤流失减少比例增长趋势较快;各项水土保持措施中,以石坎坡改梯防治水土流失的效果最好,坡面水系工程措施可有效提高坡耕地抵御季节性干旱的能力.该研究结果可为今后开展小流域综合治理提供实践经验.