流域土壤侵蚀测量系统研究

流域内降雨-径流-土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取是土壤侵蚀机理研究中的难点,它们的实时、准确测量将为侵蚀模拟-预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。针对这一问题,提出一套测量流域土壤侵蚀动态变化过程变量的自动化测量系统。该系统由四部分构成:量水堰和水位传感器实现径流流量的测量;薄层水流流速测量系统测量坡面流及其流域内沟道中水流速度;径流含沙量测量系统测量径流中的泥沙含量;数据采集控制以及存储系统,实现试验设计点处侵蚀量的动态变化过程测量及数据存储。这一系统的构建及应用必将推动侵蚀过程测量向着更自动化和可操作化方向发展。     

小流域土壤侵蚀及径流过程自动测量系统的实验应用

流域内降雨－径流－土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取是土壤侵蚀机理研究中的难点,其实时、准确测量为侵蚀模拟－预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。该文针对这一问题,将量水堰及水位传感器、薄层水流流速测量系统、γ射线泥沙含量测量仪有机组合,构成流域土壤侵蚀过程测量系统。将该系统测量仪器布设于室内小流域模型各沟道出口及沟道内典型点处,在降雨强度25 mm/h,降雨历时5 min条件下,系统测量的流域出口处流量及泥沙含量变化值与采用手工采样方法测量结果的决定系数R²分别为0.738,0.749,流速误差为8.7%,比较结果显示该系统具有较高的测量精度。在此测量精度范围内,同时测得各沟道口流量及泥沙含量动态变化过程及沟道中典型点处流速。流域内径流过程及径流含沙量的动态测量结果表明将该系统应用到土壤侵蚀动态过程的研究中是可行的。     

径流流量及含沙量自动动态测量系统

利用γ射线在泥沙中的衰减规律和水位测量方法,设计了径流泥沙含量和径流流量全自动测量系统。该系统包括自动采样、自动测量、数据分析输出及查询、操作控制系统等4个子系统。实现了实时、快速、动态地测量坡面径流流量与泥沙含量以及测量数据自动存取和远距离传输。大量试验测试表明该系统测量历时短、数据传输快捷、测量结果准确。系统不仅适合于室内土壤侵蚀试验中泥沙含量与流量的测量,而且可用于野外坡面土壤侵蚀试验小区长期定点监测和其他各种试验研究     

LTW-1型径流泥沙含量与流量动态测量系统研究

简要地阐述了泥沙含量与流量动态测量系统的基本测量原理及其基本组成,包括了4个子系统:自动采样系统,自动测量系统,数据分析、输出及查询系统和操作控制系统。通过大量试验测试,结果表明该测量系统不仅能够达到一定的测量精度,而且还能够实时、在线、动态地测量室内或野外径流泥沙含量与流量,并实现数据便捷地传输、存取等功能。     

草海流域土壤侵蚀特征研究

应用地理信息系统软件的空间分析功能,从土壤侵蚀空间分布特征和流域平均土壤侵蚀模数的角度对草海流域土壤侵蚀现状进行了分析,并提出了水土保持建议.研究表明:草海流域土壤侵蚀面积占流域总面积30.58％,以轻度侵蚀为主,草海流域平均土壤侵蚀模数为870t/km2·a,属于轻度侵蚀地区,中度以上侵蚀主要分布在西南部、东部、南部...     

左江流域土壤侵蚀敏感性评价研究

以通用土壤流失方程(USLE)为基础,结合左江流域的自然环境特征,选择降雨侵蚀力(R)、地形(LS)、植被覆盖(C)与土壤质地(K)4个因子,建立流域土壤侵蚀敏感性评价指标与分级标准。在GIS软件支持下通过多因子叠加计算得到流域土壤侵蚀敏感性评价结果,将土壤侵蚀敏感性划分为弱敏感、轻度敏感、中度敏感、高度敏感、极敏感5个等级,并分析各等级的空间分布格局。结果表明:土壤侵蚀敏感性较高的区域主要分布在流域西北部的岩溶石山地区,而中部、南部的河谷平原、盆地、丘陵谷地、台地等地势相对平缓的区域敏感性较低。     

国主要江河流域土壤侵蚀量测算

 为了对我国土壤侵蚀进行评估,需要测算多年平均侵蚀量。在前人研究的基础上,收集主要江河泥沙测验资料和水土保持研究资料,采用河流泥沙输移比法和水土保持法,测算出我国黄河、长江等9大江河流域多年平均侵蚀量为53.10亿t,并与相关资料进行对比;讨论流域分区的泥沙输移比差异。结果表明:侵蚀总量以长江流域最大,黄河流域次之,淮河、珠江、辽河、松花江流域依次居后,闽江和钱塘江流域最少。     

高泉沟流域泥沙来源研究

<正> 一、流域概况 高泉沟流域位于定西县东南部团结乡境内,总面积9.168km~2。根据我国干旱半干旱地区自然区划,该区属于北部中高原半干旱温凉农区,地处我国生态环境脆弱带腹地。全流域自北而南地势逐渐升高,海拔高度2056～2447m,其制高点为黄河水系祖历河流域与渭河流域的分水岭。流域被Ⅰ号、Ⅱ号两条干沟切割,形成“两沟一梁四面坡”的地貌特征。Ⅰ号沟贯穿南北,总长5km左右,为流域输沙的主要通道;Ⅱ号沟于交汇口自西南方向溯源而上,长度及侵蚀规模均不及Ⅰ号主沟,为流域输沙的次要通道。主沟两侧分布有上百条二级支沟,沟长大于50m的支沟有69条。流域沟壑密     

青海湖流域土壤侵蚀敏感性评价

以青海湖流域为研究区,根据《生态功能区划技术暂行规程》,选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地、植被类型作为土壤侵蚀敏感性的评价指标,在ArcGIS支持下生成单因子敏感性评价图,在此基础上基于ArcCIS的空间叠加分析功能,对土壤侵蚀敏感性进行综合评价.结果表明:研究区域内土壤侵蚀中度敏感区域占大部分,达到62.02％;高度敏感区域其次,为20.82％;轻度敏感区域和极敏感区域较少,分别为16.92％和0.24％.其中,对土壤侵蚀敏感性较高的地方主要有天峻县西北部和海晏县东部.     

罗玉沟流域坡面土壤侵蚀的研究

本文介绍了罗玉沟流域土壤侵蚀的基本特征,将流域坡面土壤侵蚀划分为梯田平台微度侵蚀、荒坡轻度侵蚀、农田缓坡侵蚀等7种侵蚀类型,采用定位观测和典型调查相结合的方法,测算了1987年流域坡面土壤侵蚀量,并用美国通用土壤流失方程式的推算值对测算的结果进行了验证。1987年罗玉沟流域坡面土壤侵蚀量约32.5万吨,其中农田层状侵蚀量约占总侵蚀量的42.6％,林草地鳞片状侵蚀量约占16.9％,细沟侵蚀量约占36.7％,浅沟侵蚀量约占4％。     

地表径流与土壤侵蚀研究进展

由地表径流引起的土壤侵蚀是水土保持学科中重要的研究内容之一,其两者之间有着密切的联系。对地表径流和土壤侵蚀的研究方法及内容进行了综合论述,以期为今后的研究提供一些新的思路与借鉴。目前的研究方法主要有标准径流小区和人工模拟降雨两种,研究内容主要有植被层、凋落物层、植物根系层、不同经营方式、土壤特性与产流产沙的关系、产流产沙条件、产流产沙与其影响因子的关系以及产流产沙过程等。今后研究的趋势为研究技术和方法、产流产沙过程及动力学机制、土壤侵蚀过程对环境的影响和土壤侵蚀预报模型的建立。     

火干扰对径流及土壤侵蚀的模拟研究

为了对比森林火灾与计划烧除两种火干扰对地表径流与土壤侵蚀的影响,在湖南省株洲市高枧林场马尾松林设置22块样地,通过模拟降雨试验,高强度火烧样地的径流比中强度、低强度样地或未烧区大,且差异显著,但是中强度与低强度火烧样地间的径流差异不明显;火干扰对土壤斥水性的影响主要集中在地表1~3 cm的土壤;马尾松高强度火烧样地产沙量比计划烧除样地大30%,分别是中强度火烧样地的5倍、低强度火烧样地的10倍。产沙量与火干扰后土壤裸露的比例正相关,火后土壤裸露面积越大,产沙量越大;坡度对产沙量的影响不明显,研究结果为森林火灾后火灾迹地土壤改良及植被恢复提供理论依据。     

流域系统水沙过程变异规律研究进展

根据国内外有关文献的查询,回顾了有关流域系统水沙过程变异研究的进展,着重评述了黄河中游主要泥沙来源区的研究现状和存在的问题.河流泥沙是流域内各种自然因素和人为因素综合作用的反应,与河道本身冲淤变化密切相关.目前国际上广泛关注环境与发展的问题,通过长时段流域产沙通量动态变化特征的监测与研究,分析流域及全球剥蚀系统水沙变化及人类活动的影响.尤其是80年代以来,黄河支干流水沙发生变异,水沙来量显著减少,下游河道发生萎缩和断流及小水大灾.为了认识这些新情况将会给黄河治理和水资源开发利用带来的一系列新问题,水沙变异的部分研究内容已从小流域向大流域转移.经过不解的努力,有关黄河流域系统的土壤侵蚀及水沙过程变异规律研究已取得丰硕的成果.但鉴于自然条件的复杂性及人类活动对自然环境的不断干预,人们的认识还有许多空白点,仍有许多方面的问题需要进行深入探讨.根据目前存在的有关问题,指出了在流域系统水沙过程变异规律研究中近期的研究方向与内容.     

坡面降雨侵蚀和径流侵蚀研究

降雨侵蚀过程包括径流侵蚀作用和雨滴打击作用两个方面,传统的单径流小区降雨试验难以区分二者对坡面侵蚀的贡献。通过双土槽人工降雨试验,研究了降雨侵蚀和径流侵蚀的关系及二者对坡面侵蚀产沙的贡献。结果表明;在坡度和降雨强度一定时,坡上方来水量引起坡下方侵蚀产沙量随着上方来水量的增大而增大;在坡度一致和坡面径流量基本相同时,降雨侵蚀产沙量大于供水径流的侵蚀产沙量,降雨强度增大１倍时,坡面侵蚀产沙量增大约５０     

地表砾石对降雨径流及土壤侵蚀的影响

山区土壤表层常有大量砾石覆盖,地表砾石覆盖会对降雨入渗产生影响,从而影响径流和土壤侵蚀。利用人工降雨试验来评价北京山区普通褐土上不同砾石覆盖度对径流和土壤侵蚀的影响。试验降雨强度为30,67,92mm/h,土盘(1m×0.5m)坡度为20°,砾石覆盖度为0,5%,10%,20%,40%和60%。研究结果表明:对试验土壤,径流量随砾石覆盖度增加呈线性减小。水流流速和土壤侵蚀量随砾石覆盖度的增加呈负指数递减。降雨强度对径流量和土壤侵蚀量与砾石覆盖度之间的关系不存在影响。研究结果可为北京山区的土壤侵蚀预报提供数据基础。     

不同植物篱模式下土壤物理变化及其减流减沙效应研究

生物措施既能改善景观环境,又解决生态问题,是贵州缓解水土流失及农业非点源污染的重要措施.本文主要研究了植物篱模式与非植物篱模式下的土壤物理变化特征及减流减沙效果,分析了各物理量变化的水土保持机理.研究发现,供试的3种植物篱带均形成一定高度的土坎,有梯化坡地的效果,其微地貌变化大小顺序依次为:黄荆(Vitex neg undo)>新银合欢(L eucaw na leucocep hala)>马桑(Coriaria sinica):不同植物篱模式及不同取样位置的土壤样品体积质量(容重)、饱和导水率、雨水入渗速率及自然含水率均有较大差异,且各物理量之间有紧密关系;不同植物篱模式均有较明显的减流减沙效果,且植物篱对减少土壤侵蚀量的效果比减少径流更明显,其效果依次为免耕覆膜植物篱>植物篱>传统模式.     

川北紫色土深丘区径流及土壤侵蚀研究

研究川北紫色土深丘区径流及土壤侵蚀规律可为土壤侵蚀模型提供参数和依据,对试验区长期定位观测获取的11 a的降雨、径流及泥沙数据,年内及年际的分布特征进行分析,并对径流和泥沙进行曲线回归分析。结果表明:试验区径流及土壤流失主要集中在6—8月;相关性分析显示径流与降雨达到了显著水平,土壤流失与径流达到显著或极显著水平,与降雨量未达到显著水平。径流对降雨变化的响应程度更为剧烈,并表现出一定的滞后性。土壤流失量对径流的变化响应则较为复杂,但其总体变化趋势一致。回归分析表明径流月/年回归模型分别以指数/幂函数模型为最佳,且月回归模型优于年回归模型;泥沙月/年回归模型均以幂函数模型最佳,年回归模型估算较月回归模型准确。     

坡面细沟侵蚀过程的水动力学特征试验研究

通过不同坡度、不同流量的组合放水冲刷试验 ,对坡面细沟侵蚀发生过程中的坡面流水动力学特性进行了研究。结果表明 ,在试验的坡度和流量范围内 ,坡面流的雷诺数变化于 36 2～ 4 2 84之间 ,并且其变化有随冲刷历时和流量的增大而增大的趋势。而坡面流弗劳德数在整个试验过程中均大于 1,属于急流范围。坡面流阻力系数的大小与水流雷诺数有关 ,但其变化趋势受坡度的影响。在坡度较缓时 ,阻力系数随雷诺数的增大而减小 ;在坡度较大时 ,阻力系数随雷诺数的增大而增大。在径流冲刷侵蚀过程中 ,径流流速并非一恒定值 ,而是随冲刷时间的延长和坡面冲刷形态的变化呈现出先减小后稍增大的趋势。     

不同措施下粉煤灰产流产渣研究

利用径流小区观测法,对裸露、覆表土撒播草灌、撒播草灌3种处理的粉煤灰在自然降雨条件下的产流产渣进行定量分析,研究不同降雨条件下产流产渣的特征,并对不同措施进行效益评价。结果表明:(1)观测期内总降雨量为1 635.3mm,总降雨历时为791.09h,降雨集中在4—9月,降雨量为1 160mm,累积降雨侵蚀力达到7 216.22(MJ·mm)/(hm~2·h),占全年的92.41%。7月降雨量最大,达到409.60mm,平均雨强为4.61mm/h,I30最大到67.2mm/h;降雨以大雨、暴雨为主,降雨量达828.9mm,占50.69%。(2)产流产渣集中在4—9月,3种措施产流量分别为1.67,2.27,1.49m~3,产渣量分别为0.39,1.39,0.33kg,7月产流产渣最多,分别为0.72,1.06,0.67m~3和0.30,0.90,0.21kg;3种措施暴雨的产流产渣量最多,分别为0.82,1.16,0.80m~3和0.19,0.62,0.17kg;(3)降雨量与产流产渣的相关性最大,其次为I30、再次为降雨侵蚀力,与降雨历时相关性最小。产流产渣与降雨量、I30呈多项式函数关系,与降雨侵蚀力呈线性关系,与降雨历时线性关系不明显,产渣与产流呈多项式函数关系。(4)覆表土撒播草灌小区产流量、产渣量、侵蚀总量均最大,分别为2.98m~3,1.59kg,31.81t/hm~2,裸露小区次之,分别为2.24m~3,0.54kg,18.23t/hm~2,撒播草灌小区最小,分别为2.98m~3,1.59kg,31.81t/hm~2。与裸露相比,撒播草灌后产流量减少14.73%,产渣量减少5.56%,侵蚀总量减少40.65%,撒播草灌对粉煤灰减流减渣效果明显。