花岗岩地区坡耕地径流泥沙观测试验研究

本文总结分析了三年来对花岗岩地区坡耕地径流泥沙的观测试验资料, 得出以下结论: 1.荒坡地的泥沙流失量大于作物地; 2.作物地覆盖度低于30%以下则比荒坡地的泥沙流失量要大; 3.大于25°的坡耕地, 头两年产量虽然较好, 但第3年以后产量大幅度下降, 并造成大量的泥沙流失, 故种多年生植物为佳。 同时通过试验研究表明: 在花岗岩地区, 泥沙流失量多数来源于坡耕地。 因此搞好坡耕地的综合治理, 是防治水土流失提高单位面积产量的关键措施。     

晋西黄土区小流域泥沙来源分析

以晋西黄土区小流域为研究对象,选择了7个典型小流域,根据14 a的定位观测结果,对流域泥沙来源进行了分析.结果表明,按小流域泥沙来源的地貌部位划分,沟谷地(沟头、沟道和沟坡)产沙量＞沟间地(坡面、梁峁坡)产沙量,沟谷地产沙量占流域总产沙量的60%以上,沟谷地侵蚀模数是沟间地的1.28～2.48倍,坡耕地、裸露地是主要产沙地类.     

黄河中游粗泥沙集中来源区界定研究

通过黄河下游多断面、多钻孔、深层次泥沙淤积物取样级配分析,认为在1960年三门峡水库运行前,下游河道主槽淤积物中0.1 mm以上泥沙占一半。以0.1 mm为粗泥沙集中来源区界定研究中的粗泥沙界限,0.1 mm的粗泥沙输沙模数1 400 t/(km2.a)为粗泥沙集中来源区界定指标,界定出黄河中游粗泥沙集中来源区面积为1.88万km2。该区面积仅占黄河中游多沙粗沙区面积(7.86万km2)的23.9%,但该区产生的全沙量、d≥0.05 mm和0.1mm的粗泥沙量分别占多沙粗沙区相应输沙量的34.5%,47.6%和68.5%,说明该区是名符其实的产粗泥沙“大户”,是当前黄河粗泥沙“源头”治理的重中之重。     

长江上游云贵高原区泥沙来源的^137Cs法研究

通过云贵高原区龙川江流域不同源地表层土壤和坝库淤积泥沙＾１３７Ｃｓ含量的对比,结合流域土地利用现状,分析了４个不同土地利用类型小流域相对来沙量,结果表明,侵蚀裸坡和沟道重力侵蚀是坝库淤积泥沙的主要来源,随着流域面积增大,相对产少量为５４％－８５％。     

草灌植被拦蓄径流和泥沙有效性研究

对不同植被小区径流和泥沙特征进行了多年观测研究，并与相同条件下裸地小区进行对比。结果表明，与裸地小区相比，所有植被都可以有效地控制水土流失，特别是植被对于泥沙的控制效应更加明显。由于不同植被的抗旱特性不同，在不同降雨量情况下，植被的覆盖度具有不同的变化趋势，因而拦蓄径流和泥沙的能力也具有一定的差异。研究进一步证明，科学合理的混交方式可以提高植被对径流和泥沙的拦蓄能力，进一步加强不同植被混交生态效益的研究，对于科学指导当地的植被建设和生态环境建设具有重要的理论意义和实践价值。     

径流泥沙混合装置研发

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。     

牧地围栅对径流泥沙的影响

牲畜践踏是导致牧草地泥沙流失的潜在不利因素之一。本研究对象是CoshoctouOhio附近的一个26hm~2未改良牧地流域,研究区域包括发源于流域内的一条小河。把河流(包括有树木的区域)用栅栏围起来,不让牛群通过。连续7年(1980．4~1987．3)在流域底部通过测量河流含沙量来测定泥沙流失量。由于牛被围在河棚外,在以后的5年中(1987．11~1993．3)年土壤流失量减少44%,由2.5t/hm~2减少到1.4t/hm~2。     

黄丘一区小流域洪水输沙特性研究

<正> 长期的土壤侵蚀,把黄丘一区地表切割成千沟万壑的形态,坡陡流急,干沟沟底比降1％～3％,支毛沟比降更大。一遇暴雨洪水,当汇集坡面来水来沙后,沟岸侧蚀、沟底下切、沟头前进严重,形成沟道网络的高含沙水流,其含沙量500～1000kg/m~3,最高可达1700kg/m~3。由于含沙量大,水流容重和粘滞性增加,紊动减弱,成为非牛顿二相流,具有流变性质。本文根据绥德水保站及有关站(所)的实测资料和研究成果,对黄丘一区小流域洪水输沙特性作一分析。     

黄丘一区水土保持单项措施及综合治理减水减沙效益研究

通过对大量实测与调查资料进行分析,得出了水土保持单项措施水平梯田、造林、种草的减水效益分别为86.0％、63.5％、33.7％,减沙效益分别为94.8％、83.0％、74.6％,年拦蓄径流量分别为213m~3/hm~2、154m~3/hm~2、105m~3/hm~2,年拦蓄泥沙量为94.0t/hm~2、63t/hm~2、45t/hm~2。淤地坝是主要的治沟工程措施,平均每公顷坝地的拦泥指标为6万m~3。11条综合治理的小流域,无论其治理措施实施年代的长短,均具有明显的减水减沙效益,减水效益平均为45.41％,减沙效益平均为59.22％。     

模拟径流条件下覆沙黄土坡面产流产沙过程

基于可调控的放水冲刷试验,模拟风水复合侵蚀区典型覆沙黄土坡面,研究不同径流条件下覆沙黄土坡面产流产沙过程。通过室内放水冲刷试验,采用3个放水流量(5,10,15L/min)和5个覆沙厚度(0,5,15,25,35mm)研究覆沙黄土坡面产流产沙过程。结果表明:覆沙坡面能够延长产流时间,且随覆沙厚度的增大而延长,不同放水流量条件下5,15,25,35 mm覆沙坡面的产流时间较黄土坡面分别延迟了1.29~1.46倍,1.66~2.5倍,2.32~3.76倍和3.64~4.72倍;覆沙坡面相对黄土坡面其产沙贡献率大于产流贡献率,在相同放水流量条件下,覆沙坡面的径流总量是黄土坡面的1.05~1.8倍,而产沙总量是黄土坡面的1.6~7.5倍;覆沙坡面在不同放水流量条件下,产流0~5min内,覆沙坡面产流率增长速率明显高于黄土坡面,而在后25min覆沙坡面与黄土坡面的产流率增长速率基本一致;在整个产流阶段,覆沙坡面的产流率波动程度显著高于黄土坡面。随着放水流量的增大,覆沙坡面的初始产沙强度显著增加;但在同一放水流量前提下,随着覆沙厚度的增大初始产沙强度增强不显著。不同放水流量和不同覆沙厚度条件下坡面产沙强度总体上表现为先剧烈增大后降低然后逐步达到平稳状态,且覆沙坡面产沙强度的波动性明显活跃于黄土坡面。覆沙坡面能够破坏水流的稳定性,在一定程度上加剧了土壤侵蚀。     

黄土高原天然山杨林地产流产沙研究

研究了天然山杨林地的产流产沙,结果表明:与采伐林木辟为农地比较,天然山杨林和采伐林木保护草灌层林地径流高度各降低62.5% 和51.1%;产流总时间各滞后90和10min;混水量各降低92.8% 和92.9%,含沙量降低99.1% 和99.2%;侵蚀模数降低99.9% 和99.9%;前者径流曲线陡峭、起伏程度大,后者平缓、起伏程度小。     

草被覆盖度对黄土坡面径流产沙影响的试验研究

采用室外人工径流冲刷模拟装置,在5 L/min冲刷流量条件下,对15°、20°、25°三种坡度的裸坡、30%~40%及70%~80%草被覆盖度情况下黄土坡面的产沙量、侵蚀率、径流含沙量进行了试验研究,结果表明:草被覆盖度变化对黄土坡面产沙量、侵蚀率和径流含沙量有着显著影响,覆盖度70%~80%的黄土坡面的产沙量不足裸坡产沙量的10%;相同坡度和冲刷流量条件下,黄土坡面侵蚀率与产沙量变化基本一致;草被对增强黄土坡面土壤抗蚀能力、减少侵蚀具有显著作用。     

黄土高原小流域水沙关系空间变异研究

小流域水沙关系空间变异规律是建立黄土高原流域土壤侵蚀预报模型和评价水土保持效益的基础。以黄土丘陵沟壑区典型流域岔巴沟为例，结合野外实地水沙观测资料及相关分析法，对该流域次降雨水沙关系及其空间变异性进行了定量研究。结果表明，岔巴沟流域次降雨输沙模数与洪峰流量模数及径流深具有较强的相关性，这种相关性随不同支流域呈现明显的空间变异性，如何消除这种空间变异性是建立以次降雨水沙作用关系为基础的黄土高原流域水土流失预报模型亟待解决的主要问题。     

基于混合产流模式的黄土高原流域水沙过程耦合模拟

为深入理解黄土高原干旱半干旱地区复杂地貌条件下流域水沙运移规律。基于垂向混合产流机理和运动波方程,构建分布式流域水文模型,耦合流域土壤侵蚀和泥沙输移过程模拟模块,并考虑梯田对水沙过程的影响,建立适用于黄土高原的分布式流域水沙过程模型。选取黄土高原延河支流西川河流域多年实测场次洪水过程的径流泥沙资料,对模型进行率定和验证。径流模拟的纳什效率系数在0.56以上,平均值超过0.70,模拟次洪过程的峰形、峰值、峰现时间与实测过程具有较好的一致性;侵蚀产输沙模拟精度较低,其纳什效率系数均值率定期为0.79,但验证期仅为0.45,模拟结果整体趋势与实测值较一致,但输沙量模拟峰值比实测值偏低。模型可以较精确地模拟黄土高原流域洪水产汇流过程,但输沙量模拟值偏低,一方面由于产汇流模块的误差传递;另一方面,对重力侵蚀考虑不足。因此,未来模型将考虑滑坡、崩塌等重力侵蚀过程,提升模拟精度和效率,为流域水沙过程模拟与流域综合治理提供有效工具。     

黄土丘陵沟壑区坡沟植被生态序列研究

植被生态序列是小地形对植被空间分布影响的反映。采用样线法,对安塞纸坊沟支沟拐沟中南北向短坡面深沟谷和长坡面浅沟谷断面进行植被调查,分析其植被生态序列特征、物种组成及物种多样性。结果表明：短坡面深沟谷序列主要以灌乔木等演替后期物种为主,而长坡面浅沟谷序列则主要为草本物种;同一序列中,阴坡、沟谷地具有比阳坡、沟间地复杂的演替后期群落;序列中物种主要由菊科（Compositae）、豆科（Leguminosem）和禾本科（Gramineae）构成,生活型主要为多年生草本,生态型以旱生、中旱生为主。α多样性指数在阴坡和短坡面深沟谷序列较高,β多样性指数在地形变化活跃的沟缘线区较高。研究结果可为黄土丘陵沟壑区植被建设人工调节提供参考依据。     

黄丘一区坡面水土流失规律研究

<正> 为了探索黄丘—区坡面水土流失规律,寻求水土流失与其影响因素之间的关系,为合理利用水沙资源、水土保持规划与措施设计提供科学依据,我们进行了该项试验研究。 一、径流场布设概况 1954～1958年,我们在绥德辛店沟布设径流小区,由9个逐步发展到66个;1958～1961年,径流小区缩减为8个;1962～1964年,在韭园沟内王茂庄大咀峁布设自然地貌全坡长径     

黄丘一区小流域暴雨特性研究

<正> 多年来,利用实验小流域雨量站网观测资料,我们对黄土丘陵沟壑区第一副区暴雨特性进行了分析研究,以便为小流域暴雨洪水计算及流域产沙数学模型的建立提供科学依据。 西太平洋副热带高压是影响本区暴雨的重要天气系统,故暴雨多发生在副热带高压西伸北进的时期。造成本区暴雨的天气尺度系统有西北涡和西风槽等。西北涡是造成夏季降水的重要天气系统,一般西北涡都能在本区造成暴雨,有一部分还能引起大暴雨。西风槽在传播过程中沿途都有不同程度的