淤地坝减轻坡沟系统滑坡侵蚀的数值模拟

基于边坡分析软件及有限元软件,通过建立陕北绥德县关地沟4号坝上游典型坡沟系统的概化模型,应用概率统计和数值仿真分析方法,从坡沟系统的力学稳定和受力破环的角度,得到了随淤地坝坝地的逐渐淤高坡沟系统的稳定性、滑塌概率和滑塌量分别增强、减弱和减少,其随坝地淤高的变化分别满足二项式、二项式和直线规律.应用有限元强度折减法原理,对坡沟系统的应力场和位移场进行了仿真分析,指出了稳定系数最小,滑坡概率最大时坡沟系统濒临滑坡侵蚀时的最大应力和位移分布区域:(1)X方向的最大位移是沟坡中下部位垂直向坡体内约15 m的范围;(2)y方向的最大位移是从峁顶向两侧各延伸10 m左右的扇形区域;(3)拉应力最大值区域是从峁顶经峁坡向沟坡坡缘线向坡体内延伸9m左右的带形区域.研究结果可为坡沟系统水土保持工程措施的配置及生物措施的实施提供有益的参考,并为评价坡沟系统的稳定性提供一定可靠度的依据.     

土壤前期含水量对弃渣坡面侵蚀特性影响的模拟试验

利用室内人工模拟降雨试验,研究弃渣前期含水量在不同降雨强度条件下对土壤坡面入渗、产流和产沙特性的影响.结果表明:弃渣坡面入渗率随时间呈幂函数变化.在雨强较小(0.64 mm/min)的情况下,含沙率在产流初期会出现峰值,之后随时间递减,前期含水量越高,峰值出现的越早,土壤前期含水量对土壤侵蚀量的影响符合幂函数变化规律.在1.05 mm/min降雨强度条件下,含沙率变化呈波动性增长趋势,无明显峰值.土壤前期含水量对土壤侵蚀量影响呈二次多项式关系,计算得出土壤流失量最少的最优前期含水量为9.65%.     

次降雨过程中侵蚀泥沙分形维数的变化特征

采用室内人工模拟降雨试验,设计试验坡度为10°、15°、20°、25°,降雨强度为90和120 mm/h,坡长为5和7m,研究不同降雨条件下降雨过程中侵蚀泥沙分形维数的变化特征。结果表明:1)侵蚀泥沙分形维数与黏粒、粉粒体积分数呈极显著正相关,与砂粒体积分数呈极显著负相关;2)侵蚀泥沙分形维数随降雨强度增强有减小趋势,受坡度、坡长影响变化规律不明显,在5 m坡长条件下,侵蚀泥沙分形维数随着降雨历时的延长有先降低后升高趋势,7 m坡长条件下,10°、15°坡度情况下,侵蚀泥沙分形维数随降雨历时变化规律不明显,而在20°、25°坡度情况下,侵蚀泥沙分形维数有随降雨历时增大趋势;3)坡度为10°的条件下,细沟出现后侵蚀泥沙分形维数明显小于细沟出现前,在坡度为15°、20°、25°条件下,细沟出现后侵蚀泥沙分形维数明显高于细沟出现前。     

淤地坝控制黄土高原坡沟系统重力侵蚀的空间特征

基于有限元技术,建立了关地沟4号坝上游典型坡沟系统的概化模型,结果发现随淤地坝坝地的淤高,坡沟系统的稳定性和滑塌量分别增强和减少,其随坝地淤高的变化分别满足二项式和直线规律;通过软件模拟计算,结果发现在坡沟系统重力侵蚀中,随着淤地坝的淤高,峁坡和沟坡滑塌物的体积和重量之比基本为1:50;峁坡滑塌物的体积和重量占总滑塌物的体积和重量的2%,而沟坡滑塌物的体积和重量占总滑塌物的体积和重量的98%,沟坡重力侵蚀是沟道泥沙的主要来源。该研究结果可为小流域沟道重力侵蚀的预报和侵蚀量的评估提供重要参数和科学依据。     

黄土坡面细沟流速随细沟发育的特征

研究细沟流速特征是对细沟侵蚀发育机理探讨的必要方面,通过不同雨强(1.5,2.0,1.0mm/min)连续室内纯净水人工模拟降雨试验,分析不同坡度(10°,15°,20°,25°)、不同坡长(5,10m)条件下细沟流速随细沟发育的变化特征。结果表明,坡面发生细沟侵蚀且再降雨小于前降雨强度的条件下,细沟流速随时间变化的差异极小,可以利用坡面平均细沟流速进行此阶段的相关研究分析;相同降雨条件下,坡长对细沟流速的影响不显著,细沟流速与细沟流路之间的关系应作为进一步研究对象;细沟流速与坡度呈负相关关系,随着降雨进行,细沟的发育,相关程度逐渐增大。     

黄土峁坡农地侵蚀与坡长的关系

采用~(137)Cs法测定土壤侵蚀量和细沟量测的综合研究表明,黄土峁坡的长坡农地,在细沟最大深度未抵达犁底层的坡长范围内,侵蚀速率与坡长呈正相关,大于此坡长后不呈正相关.犁耕层和犁底层组成的双层土壤结构,控制了峁坡农地的细沟发育,决定了侵蚀速率与坡长的关系.径流小区的坡面径流汇聚和细沟发育情况往往与实际峁坡农地差异较大,依据径流小区观测资料统计得出的峁坡农地的侵蚀速率与坡长呈正相关的结论,不适用于长坡农地.     

黄土坡面细沟形态变化及对侵蚀产沙过程的影响

为揭示细沟形态对侵蚀产沙过程的影响,选取66、94、127 mm/h三个雨强条件,对20°陡坡坡面进行了坡面水蚀精细模拟降雨试验,选取沟长、沟宽、沟深等指标刻画细沟形态随降雨历时的变化规律。结果表明:1)降雨强度对细沟长度的影响显著,细沟宽度变化受降雨历时的影响较大,细沟深度的变化对降雨强度表现出较强的分异规律。2)细沟形态参数之间不是相互独立的,存在明显的相关关系,说明细沟形态的演变是一个多维度过程。3)细沟的形成和发展与坡面水沙过程关系密切,细沟形态参数与含沙量、侵蚀速率之间均存在较显著的对数函数关系。该研究可以为细沟侵蚀动态模型的建立提供基础数据。     

黄土区退耕封育草地微生境土壤水分变化规律

干旱、半干旱地区土壤水分亏缺是影响植被恢复与重建的限制性因子,探讨不同微生境0—60 cm土层土壤含水量的变化规律对指导植被恢复具有重要现实意义。按照机械布点原则,采用烘干法测定了土壤含水量。分析结果表明,（1）0—60 cm土层土壤含水量平均值表现为：半阴坡〉半阳坡〉阳坡;（2）同坡向不同微生境类型（峁坡坡面、峁坡坡面浅沟、峁坡坡面小切沟、大切沟沟底、大切沟阳坡或半阳坡、大切沟阴坡或半阴坡、沟坡坡面）之间0—60 cm土层土壤含水量差异极显著,其含水量的大小主要取决于局部地形和植被生长状况,局部小地形主要影响降水和日照的再分配,植被主要影响降水截留和蒸腾;（3）根据含水量的大小,将3个坡向21个微生境类型划分为3个类群,其含水量依次为11.68%,8.68%和5.77%。     

不同工况对土壤边坡发生滑坡破坏的影响

为减少滑坡破坏对人民生命财产造成的损失,研究不同条件对土壤边坡发生滑坡破坏的影响。主要通过水槽试验,对不同降雨强度(40、70和100 mm/h)、坡角(45～55°)和土壤初始含水量(5%～12%)条件下造成土壤边坡发生滑坡破坏的现象进行相关研究。得出以下结论：固定坡角和土壤初始含水量,滑坡破坏速度与降雨强度呈正比变化;固定土壤初始含水量、降雨强度<70 mm/h时,滑坡破坏速度与坡角呈反比变化;降雨强度>70 mm/h时,滑坡破坏速度与坡角呈正比变化;固定坡角和降雨强度,滑坡破坏速度与土壤初始含水量呈正比变化。试验结果可为预测、判断边坡发生滑坡破坏现象提供一定理论基础和参考。     

黄土高原农耕地坡面侵蚀过程的7Be示踪试验研究

定量研究坡面次降雨条件下不同侵蚀类型随时间的变化规律,利用传统研究方法很难解决,利用7Be在土壤表层剖面中呈指数减少的趋势,且主要分布在0～10 mm的表层范围内的特点,利用137Cs在耕层土壤剖面中分布比较均匀的趋势,运用复合示踪法定量研究了坡面次降雨条件下不同侵蚀类型的发生、发展.研究结果表明,7Be可以更敏感地反映侵蚀过程中所发生的坡面片蚀状况,并将坡面片蚀和细沟侵蚀类型随时间的变化定量区分开来.另外,利用7Be示踪法计算了细沟侵蚀量,并与传统研究方法得出的结果进行了比较.     

Soil controls on recharge to aquifers

Case studies are presented of the use of soil water measurements to determine the pathways, timing and quantities of natural recharge to groundwater at sites on the Chalk and Triassic Sandstone aquifers in England. Water content and potential have been monitored for several years at seven sites and unsaturated hydraulic conductivity measured in situ at three of the chalk sites. Recharge was estimated using a combination of the zero flux plane (ZFP) method and a simple water balance. Examples of the water balance are presented for three sites. It is shown that a shallow (～1 m) depth of permeable drift and soil increased the annual drainage from the soil to the underlying formation by about 34% at a pair of sites on the Chalk aquifer. Effects upon drainage timing are equally dramatic. On thin soil directly on chalk, drainage responds quickly to rainfall and, once evaporation starts to exceed rainfall, declines rapidly. On drift-covered sites, the drainage continues for a much longer period, as it does from the loamy soil overlying the sandstone site.     

种子休眠的解除方法

本文概述了种子休眠的解除方法。解除休眠的方法大体可分为物理解除、化学解除和生物解除三类。干燥后熟、层积、变温和其它一些物理处理，激素和其它化学物质溶液浸泡均可解除一些植物种子的休眠。了解种子发育成熟过程中的休眠性的变化，有利于及时采集种子和播种前处理种子。     

关于生态修复几个相关问题的探讨

区分了生态系统退化、生态恢复、生态修复的概念,认为影响水土保持生态修复的自然因素是气候、水文、地貌、土壤及植被等因素,明确了生态修复的五个原则:生态学与系统学原则、可行性原则、风险最小、效益最大原则、自然修复和人为措施相结合原则,总结了目前急需要研究和解决的主要问题.     

永续农村社区建筑更新方法之研究

农村本身兼具生态美学、文化、景观价值及维护生态平衡等机能,并拥有好的视觉品质、清新的空气、干净的水、独特的文化资源及丰富的游憩资源。但是,由于农村中新建或改善的建筑景观多已无法反应出当地自然环境与传统文化特色,由于缺乏如传统建筑对自然景观的尊重,以致于农村整体景观遭遇严重的破坏。为了遏止整体景观继续遭受破坏,并建立具地方特色及风貌的农村建筑景观,本研究因而拟探讨农村建筑如何有助于农村聚落景观之改善,进一步提出农村社区更新之方法,期能对往后农村社区建筑更新之改善,提供一个可供参考的操作程序。     

区域退耕还林(草)工程综合效益评价研究

退耕还林（草）工程实施以来，关于退耕还林（草）工程综合效益评价的研究甚少。从说明建立退耕还林（草）工程效益评价指标体系的必要性着手，以理论分析的方式，提出了一套科学且适宜于基层一般技术人员操作的区域退耕还林（草）工程效益评价指标体系，希望能在实践中得到应用，进而不断完善。     

骆驼越沙机理初步分析

本文分析了驼体和驼足对沙地的适应性,借助微细动作分析仪,进行了骆驼沙地运动动作剖析及驼足与沙相互作用研究,初步揭示了骆驼高越沙功能的机理。     

红柳河库坝群治理探讨

在分析红柳河流域库坝群治理现状的基础上 ,研究了“滞洪排沙”、“滞洪拦沙”、“引洪放淤”3种不同治理方案实施的可行性 ,提出了采用“滞洪拦沙”方案库坝群治理布局 ,并分析了运用前景     

Response to micronutrient on carrots grown on a virgin sphagnum peat

Field studies were conducted over a period of years on a virgin sphagnum peat bog in St. Charles, New Brunswick to determine the effect of trace elements on carrot (Daucus carota L.) root yield and nutrient concentration. Addition of the trace elements, boron (B), molybdenum (Mo), copper (Cu), and zinc (Zn), did not affect the marketable carrot root yields, although yields differed significantly from year to year. Addition of B at 10 kg/ha resulted in leaf tissue B concentrations as high as 75 mg/kg. Addition of foliar Mo at 0.14 kg/ha and soil Mo at 0.56 kg/ha raised the leaf tissue Mo concentrations to 3 to 4 mg/kg. Copper applications at 30 kg/ha raised the leaf tissue Cu concentration to 12 mg/kg. Zinc addition at 10 kg/ha did not increase the leaf Zn levels which ranged from 44 to 58 mg/kg. The leaf tissue B, Mo, Cu, and Zn levels as low as 29, 0.17, 4, and 44 mg/kg, respectively, were not related to deficiency of these elements. Such leaf tissue concentrations of B, Mo, and Cu are marginal for optimum crop production on this bog and should be monitored periodically to detect any significant trends through continuous use of this bog in crop production.     

黄河流域退耕还林途径研究

首先分析了黄河流域坡耕地现状及其危害,认为坡耕地是该区最主要的水土流失源地之一,是生态环境恶化、人民生活贫困的主要原因之一,急需改造治理;其次,退耕还林应该在粮食需求分析的基础上,以基本农田建设、保证粮食自给为前提,逐步实施.近期重点实施25°以上陡坡耕地、中远期实施25°以下缓坡耕地;再次,退耕还林要作到因地制宜,要与其他水土保持措施、区域经济发展相结合.