黄土区径流调控技术体系

 地处黄土高原干旱山区的甘肃省定西市安定区,其经济社会发展长期受干旱缺水和水土流失的制约,因此,如何高效利用水资源和有效防治水土流失成为该区域发展的关键问题。依据径流调控理论,提出径流调控技术体系的概念,并在九华沟流域水土保持径流调控中具体应用。结果表明:经过5年的径流调控,流域的水资源不仅得到了高效利用,而且有效地控制了水土流失,促进了区域经济的持续发展。其中林草覆盖率由24.0%提高到57.1%,土壤侵蚀模数由5400 t/(km².a)降低到15t/(km².a),土地利用率由63.0%提高到81.7%,流域治理程度由44.9%提高到86.3%;流域年总收入由502.65万元增加到1404.64万元,农民人均年纯收入由757元增加到1 486元,人均年产粮由427 kg增加到654kg;径流调控技术在农业总产值的总增量中,科技进步贡献率占56.71%,对流域内农民的脱贫致富起到了关键性的作用。     

径流调控理论是水土保持的精髓——四论水土保持的特殊性

控制水土流失的关键是科学调控坡面径流 ,径流聚散工程体系是径流调控理论的具体运用。小流域综合治理的核心是解决坡面径流的科学调配和合理利用问题 ,不论是坡面措施还是沟道措施 ,都是依据径流调控理论 ,在径流聚散工程体系中各自起着处理不同地段坡面径流的作用 ,各项措施相互依存和互补。径流调控理论是成功防治水土流失的科学指南 ,是水土保持学科和水土保持事业发展的依据。     

《水土保持径流调控理论与实践》正式出版发行

原水利部水土保持司司长、教授级高工郭廷辅、段巧甫二位老前辈撰写的《水土保持径流调控理论与实践》一书2004年9月由中国水利水电出版社正式出版。     

豫西山丘区构建径流聚集工程体系研究

通过对豫西土石山区的汝阳县和黄土丘陵区的嵩县历年开展雨水水土保持调控工程的调研,提出了在豫西山丘区构建以水平梯田、隔坡梯田、水窖（池）为主要措施的坡面径流调控工程和以集流坝为主要措施的沟道径流调控工程以及山泉溪流开发工程等综合性的降雨径流聚集工程体系,目的在于有效缓解豫西山丘区水资源缺乏、雨季降水多以山洪形式流失、雨水资源利用率低下等问题。     

辽西半干旱丘陵区径流资源调控与开发利用

辽西半干旱丘陵区包括锦州、阜新、朝阳和葫芦岛4个市所辖的21个县区，全区总面积50273．9km^2，其中山地丘陵面积为30102．7km^2，占该区总面积的59．9％。该区是辽宁省水土流失最严重的地区，且水资源紧缺，频繁的旱灾极大制约了农业生产和社会经济的发展。1993-2002年该区被列为国家重点治理区，在治理中，通过采取拦、蓄、集、贮等措施，形成完整的径流调控体系，     

贵州省喀斯特地区典型小流域不同种植模式坡面径流产沙研究

对位于贵州省喀斯特地区的龙里水土保持科技示范区10个不同种植模式的径流小区进行了试验观测。研究表明,在相同的降雨条件下,灌木(如树莓)、天然草地和撂荒地等坡面径流产沙量较小,径流量分别为0.71,0.74和0.71m3,产沙量分别为20.3,20.3和20.16g,上述3种种植模式坡面水土保持功能较好。乔木种植模式则因未能形成灌木层、草本层及枯枝落叶层等,其坡面水土保持功能较差,3个乔木径流小区的径流量分别为1.18,0.98和0.95m3;产沙量分别为119.56,126.56和125.89g,均远大于其他几种种植模式。坡耕地因免耕、地表结皮等原因,其水土保持功能也好于乔木种植小区。     

新疆油气管道工程建设水土流失及防治措施

油气管道工程建设水土流失属典型的人为加速侵蚀类型,其类型、程度和强度与主体工程建设有直接的因果关系.在对西气东输二线工程新疆段所处的脆弱环境条件实地调查和现场测量的基础上,系统地分析了油气管道工程建设造成的水土流失成因、特点及防治,结合管道安全要求,提出了相应的水土保持措施,以期做好新疆油气管道工程建设水土保持工作,从...     

干旱半干旱区径流调控造林技术研究

干旱半干旱区降水少 ,土壤水分亏缺 ,林木成活率低、保存率低、生长缓慢。径流调控造林技术以林木降水资源环境容量为基础 ,通过降水空间调控 ,改善林木土壤局部供水环境 ,以促进林木生长。据研究 ,在年降水量约 40 0mm的定西县 ,年降水保证率 75 %时 ,乔木密度保持在 40 0～ 160 0株 /hm2 、灌木密度保持在 70 0～ 190 0株 /hm2 能维持林木正常生长。据此进行了隔坡水平阶、水平沟、聚流水平坑、燕尾式鱼鳞坑等径流聚集工程布设优化设计 ,造林成活率和生长量显著提高。     

复兴流域径流泥沙调控措施体系研究

以定西市安定区的复兴流域为研究对象,通过布设径流小区进行径流泥沙观测和开展不同下垫面土壤入渗试验,确定了区域内径流泥沙产生的源地主要是荒坡和坡耕地,并据此建立了流域径流泥沙调控措施体系:坡耕地修梯田、造林种草或建设径流聚集工程,荒坡造林种草或建设径流聚集工程。治理水土流失、提高降水利用率,是改善山区农业生产条件、增加农民收入的有效途径。     

开发建设项目地表径流调控体系建设初探

地表径流的大小及其流速,是影响水土流失过程的主导因素,开发建设项目在实施过程中,破坏地面的覆盖层和原有的水系,导致降雨径流的无序乱流,会产生水土流失的产生,本文结合开发建设项目实例对地表径流产生的特点进行分析,通过地表径流调控体系的建设,达到控制水土流失的目的。     

新疆天山东段南北坡土壤侵蚀调查

[目的]开展新疆维吾尔自治区天山南北坡土壤侵蚀调查,研究该区土壤侵蚀特征和影响因子,以期为该区域水土流失防治提供科学依据。[方法]在新疆天山东段南北坡选取了14个调查单元,于2019年6月25—30日,对调查单元内的土壤侵蚀类型与特征、土地利用类型和植被生长状况等进行了调查。[结果]天山南北坡土壤侵蚀主要发生在草地和开发建设项目区。草地整体退化严重,放牧导致鳞片状侵蚀和羊道侵蚀广泛存在,局部区域发生剥蚀、掏蚀和重力侵蚀。开发建设项目防护措施较少,侵蚀表现形式以堆积体沟蚀为主。[结论]过度放牧导致研究区草地生态系统恢复缓慢,开发建设项目对原生态系统的破坏,引起了严重的人为加速侵蚀,严重威胁天山区域的生态安全。在该区域迫切需要开展土壤侵蚀基础数据的监测与研究,加大水土保持工作力度,建立合理的放牧制度,加速生态系统恢复速度,减少水土流失,保障天山地区生态安全和健康发展。     

半干旱区径流调控工程林草间作模式土壤水分及效益研究

为解决林地土壤干化问题,安定区退耕还林(草)工程实施了以隔坡水平阶为主体的径流调控工程。对隔坡水平阶不同部位2 m土层内土壤水分含量和不同植物措施的保存率、产出效益的调查分析表明,在退耕地实施的隔坡水平阶,大旱之年2 m土层内土壤含水率平均达到6.95%,其中产流区达到7.05%、蓄水区达到6.63%;侧柏林保存率达到92%,多年生紫花苜蓿鲜草产量达到22 417 kg/hm2。以径流调控工程为依托的退耕还林(草)工程实施后,全区森林覆盖率由9.8%提高到11.2%,林草覆盖率达到19.45%,取得了显著的生态、经济、社会效益。     

新疆天山南麓土壤系统分类研究

为了解新疆天山南麓土壤的成土特点和系统分类归属,研究区共挖掘出8个典型土壤剖面,通过剖面形态观测和分层取样分析,发现新疆天山南麓的主要成土过程符合海拔变化且变化过程为原始成土过程-有机质聚积过程-潜育化过程-熟化过程-盐积过程.根据《中国土壤系统分类检索(第三版)》检索发现8个典型剖面随海拔变化在天山南麓至塔里木盆地边...     

泾河流域植被景观格局对流域径流的调节作用

对黄土高原腹地泾河流域12个子流域植被景观格局和流域径流动态的关系进行了探讨。结果表明景观层次上植被的整体空间格局对流域径流动态有着如下调节作用:(1)泾河流域4种植被景观类型中,森林灌丛植被景观流域年径流量最大,径流年内分配比较均匀,但年际变化很大;其次为复合植被景观,农业植被景观流域径流量较小,且主要集中在汛期;草地植被景观流域径流极小,主要发生在汛期的7~8月份,年际变化比较小。(2)在主要植被景观指数中,景观破碎度、景观多样性与流域径流正相关,景观聚集度、景观优势度与流域径流负相关,景观形状与流域径流相关不显著。(3)结构复杂的植被景观对流域径流具有较好的调洪补枯作用。随着景观破碎度和景观多样性的增大,流域径流年内分配趋于均衡;而随景观聚集度的增大,流域径流年内分配则趋向集中,景观形状对流域径流调节作用不明显。(4)多样性高的植被景观可降低极端径流出现,维持流域生态系统的稳定性。     

北京山区典型小流域景观格局变化对径流的影响

根据北京市密云县红门川小流域1990—2006年的水文资料,在统计分析降水、径流、蒸发年际变化特征的基础上,利用1990年、1995年、2000年和2005年4期遥感影像,采用ArcMAP及Fragstats等景观分析软件,从斑块和景观两个尺度上,分析红门川流域的景观空间格局变化及其与径流的关系。结果表明:（1）红门川小流域的降水、径流多集中在汛期（6—9月）,且年降水量、径流量逐年减少,气候变化是径流减少的主要原因;（2）红门川流域土地利用类型以林地为主,林地约占流域总面积的75%,其中以针叶林最多,阔叶林、混交林次之,灌木林最少,另外水域面积逐年减少,从另一个方面反映了径流量逐年减少;（3）红门川流域景观斑块个数增加,整体景观格局破碎化程度减小,斑块分布趋于均匀,其中斑块平均面积（AREA）、斑块周长（PERIM）、景观形状指数（LSI）、景观聚集度（CONTAG）均呈波动减小的趋势,斑块形状指数（SHAPE）、斑块分维度（FRAC）、Shannon-Wienner多样性指数（SHDI）则是逐年减小;（4）平均斑块周长、景观聚集度与径流变化相关性较强,平均斑块面积、平均分维度与径流变化相关性一般,平均斑块形状指数、景观形状指数、Shannon-Wienner多样性指数与径流变化基本不相关。     

新疆天山山区近51年来降水变化特征

利用1959-2009年天山山区11个站点的降水量数据,通过累积距平、回归分析、EOF、Mann-Kendall(MK)检验、最大熵谱分析等,分析了近51a来天山山区降水的时空分布特征.结果表明:山区降水量呈增加趋势(降水气候倾向率为1.134mm/a),且以20世纪90年代和21世纪初前10a尤为明显,增湿趋势在逐渐增大;山区年降水量的变化表现出一致性增加的趋势,降水气候倾向率具有很强的区域特点,其中天山中部和南部的变化趋势均大于西部;降水空间分布主要以山区一致型和东西反相位变化为主;在95％的置信概率下,山区降水分别在1992年、1978年和2006年发生突变,3个主分量场分别表现出2.1,2.8,2.6,5.6a的周期;山区年降水和冬季降水在不同海拔高度上没有明显的一致变化,夏季降水幅度随海拔高度的增加而增大.     

天山北麓地下水基于生态水位的调控模拟分析

针对地下水资源可持续利用与表生生态协调发展的问题,在对天山北麓野外调查及已有研究结果分析的基础上得出细土平原区生态水位埋深为3～6 m。应用数值模拟技术对现状及调整开采布局后地下水位引起的表生生态效应进行对比,结果表明:现状地下水资源开发布局不仅易诱发表生生态负效应,而且造成了水资源浪费;通过调控地下水状态可以实现地下水资源可持续利用与表生生态协调发展的目的,并确定了不同地貌单元地下水开采阈值即山前戈壁带、细土平原区和沙漠边缘分别为7.3亿m³/a,16.4亿m³/a和2.4亿m³/a。     

喀斯特山区梯田与小型水工程集成配套的优化模式研究

在对毕节喀斯特山区实施的梯田与小型水工程配套建设的实施规模、技术措施及效益开展调查的基础上,分析了制约工程效益发挥的主要因素,研究了解决问题的途径。为提高水土保持效益,以尽量减少工程量和投资、有效节约土地为目标,按持续性、适地性、科学性、整体性、系统性、效益性和可操作性等方面的要求进行优化,研究提出喀斯特山区梯田与小型水工程的集成配套模式,并开展试验示范,结果证实拦蓄减蚀效果明显。     

土石山区径流小区坡长对径流量和侵蚀量影响的研究

以土石山区径流小区所产生的径流量和侵蚀量为研究对象,对在山东省临朐县辛庄试验站径流小区坡长为10m,20m和40m多年的观测资料,分析了坡长与径流和侵蚀的关系.研究表明:不同坡长条件下降雨量与径流量和侵蚀量呈线性关系,同一坡长条件下,径流量和侵蚀量随降雨量的增加而增加,不同坡长条件下,随坡长的增加,径流量逐渐增加,在P<10mm时20m坡长的侵蚀量大于40m坡长的侵蚀量,在P>10mm时呈相反变化.不同坡长条件下I₃₀与径流量和侵蚀量呈幂函数关系,同一坡长条件下,径流量和侵蚀量随I₃₀的增加而增加,不同坡长条件下,随坡长的增加,侵蚀量逐渐增加,在I₃₀<20mm时20m坡长的径流量大于40m坡长的径流量,在I₃₀>20mm时呈相反变化.     

水力侵蚀下砒砂岩区植被格局对微地形和侵蚀的影响

[目的]研究植被格局下微地形与侵蚀的关系,可为砒砂岩地区坡面侵蚀规律研究和水土流失防治提供理论参考。[方法]以砒砂岩区鲍家沟流域内的3种植被格局(均匀分布、聚集分布、随机分布)坡面为研究对象,通过自然降雨条件下采用野外径流小区实测结合三维激光扫描技术,分析了植被格局对微地形和侵蚀的影响。[结果]降雨后不同植被格局坡面的产流量、产沙量依次为裸坡坡面>聚集分布坡面>随机分布坡面>均匀分布坡面,与裸坡相比,均匀分布坡面的产流量、产沙量分别减少了64%,75%,其径流泥沙的拟合函数为Y=0.3619x^0.7309,R²=0.9866;不同植被格局坡面侵蚀—沉积的空间分布存在一定差异,与其他坡面相比,均匀分布格局坡面的土壤侵蚀强度最弱,侵蚀区面积最小,为12.38 m²,沉积区面积最大,为3.44 m²。不同植被格局坡面地形因子均随降雨呈现增大的趋势,且与裸坡坡面相比,聚集分布坡面地表粗糙度、地表起伏度、地表切割度、微坡度增幅最小,分别为5%,2%,0.5%,9%。聚集分布坡面地表粗糙度与产...