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。     

不同植被类型小区的径流泥沙观测分析

一、试验区自然条件试验布设在陕北安塞县水土保持试验区的县南河流域,侵蚀地貌属黄土丘陵沟壑区第2副区。流域面积50.6平方公里,沟壑密度每平方公里4.4公里。地面坡度从上向下分为4类:1、梁峁顶部平缓,一般3-10°;2、梁峁坡较陡,一般15-25°,有的达30°;3、沟坡最陡,多为25-35°;4、塌地与沟台地也较缓,为5-15°。其中0-15°的占1.6%,15-25°的占22.4%,25-35°的占50%以上,35°以上的占21.4%。地面组成物质大都是黄土,沟床和沟岸有岩石和红土露头。海拔高1,010-1,400米。年平均气温8.8℃,极端最低气温-23.6℃。平均无霜期159天,≥10°的年平均积温3,160.2℃。年平均降水量553毫米,但分布不均,主要集中在6-9月,其中     

固原试验区径流观测及综合治理减沙效益的研究

固原试区于“六五”期间建立一批径流小区,“七五”期间又建立一处综合治理与不治理的对比观测区。现获得起流降雨记录34次,径流泥沙数据3120个,对比观测区记录8次。本文发表的这批实测数据为黄土高原宁南丘陵区填补了空白;初步对数据的整理,得出坡度、坡长、不同植被、不同雨强与水土流失量的关系;又作了统计分析,得出土壤流失量与起流雨量及30min内最大雨强的两个单因子幂函数式,及分别适用于高强型起流雨和低强型起流雨的两个多元幂函数型多项式逐步回归式,经实测检验,精度在±10%左右;据此估算目前全试区15km²的综合治理减沙效益达60.0%以上。     

黄土高原典型小流域径流泥沙观测面临的问题与对策

通过分析黄土高原水土保持生态建设对典型小流域径流泥沙观测的需求,针对目前典型小流域径流泥沙观测面临的问题提出了相应的发展对策,阐明了绥德、天水、西峰三个水土保持科学试验站开展典型小流域径流泥沙观测所具有的技术优势,“三站”是黄土高原主要类型区水土流失规律、土壤侵蚀产流产沙预测预报模型研究的主要科研基地。     

固原县上黄试验区高产人工草地建设途径与技术

本试验于1983～1985年在宁夏固原县东部山区上黄村设,点进行农林牧综合治理中,对严重退化的万亩荒山进行改良,结合大面积人工草地建设,就草种选的择、整地的方法、适宜的播期、栽培管理措施等问题进行了试验。结果表明,必须选择以抗寒、抗旱、耐瘠、产量高的沙打旺草种为主;翻耕整地是天然草场改良种草的重要措施,对于不同的地形坡度,采用机耕、畜耕、人工挖带子田三种不同的整地方式,其中机耕整地效果最好,最适宜的播种期为4～5月,最迟不应超过6月下旬,沙打旺播种深度要浅（1～1.5cm）;红豆草易受冻害,冬前应采取培土等防寒措施。在牧草的收获上,一般最少应刈割两次,适时刈割可提高牧草的适口性、利用率和产草量。     

径流泥沙监测方法研究进展

径流泥沙监测作为土壤侵蚀过程的研究难点,是水土流失动态防治和评价的基础。本文针对径流泥沙监测现场多样性、泥沙组成复杂性、测量精度差异性等研究现状,从监测方法出发,综述了国内外径流泥沙监测技术和方法的研究进展,分析比较了不同径流泥沙监测方法的适应环境、测量精度及存在的局限性,并针对当下径流泥沙监测方法存在的问题提出了展望,为今后的进一步研究提供参考。     

上黄试验区退耕种草与旱作粮油增产技术试验

本试验系上黄试验区农林牧优化生态经济结构试验的一个组成部分。试验中以采用增施化肥为突破口及农田结构调整等综合技术,使试验区粮油在短期内达到了自给有余,农田生态开始走向了良性循环。     

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。     

固原上黄试验区农林牧最佳生态经济结构与设计方法

本文针对黄土高原及宁夏南部山区普遍存在的水土流失与生态经济严重失调问题,从生态与经济、治理与开发、近期与长远、定性与定量相结合的角度,应用系统工程方法提出了黄土丘陵区农林牧优化结构的设计原理与理论模式。该模式不仅揭示了黄土丘陵区建造优化结构的巨大生产潜力,而且从理论与实践结合的角度阐明了建造优化结构的途径与技术措施,是应用生态经济系统工程寻找黄土高原治理途径的新尝试。     

不同治理措施对小流域产流产沙的影响初报

为了探索黄土丘陵沟壑区不同治理措施对产流产沙的影响,选择了有代表性、沟道走向一致、峁坡沟坡地貌类型相近的四条小流域为研究对象,以工程措施、生物兼小型工程治理和植被自然恢复的牧荒生物沟与不加任何生物措施和工程措施以传统农耕方式的对比沟作治理效益对照,设死坝进行年降雨侵蚀监测。3年实测证明;工程沟、生物兼简易工程沟、牧荒生物沟与对照沟减沙比分别为63%、24.3%和43.6%,初步看出趋势为生物兼简易工程沟治理效果最好,工程沟次之,自然植被恢复的生物沟最差。     

Field Performance of Bioretention Systems for Runoff Quantity Regulation and Pollutant Removal

Bioretention systems are of immense importance as they serve as small “sponges” for cities, cutting stormwater runoff, removing pollution, and using precipitation resources. However, performance data for these facilities are generally lacking, particularly at the field scale. This study investigated the runoff quantity regulation and pollutant removal performance of bioswale and rain garden systems from 2014 to 2017. A performance assessment of these facilities demonstrated that anti-seepage rain garden, bioswale-A, and bioswale-B effectively retained inflow volumes by the filter media, reducing runoff volumes by 54.08, 98.25, and 77.65%, respectively, on average, with only two events of overflowing. According to the water quality data in 24 rainfall events, the main pollutant indexes for the new city include total nitrogen and chemical oxygen demand, and the median values for their respective effluent event median concentrations were 1.29 and 40.13 mg/L for anti-seepage rain garden and 1.68 and 74.00 mg/L for bioswale-B systems. The mean values of pollutant removal of the three bioretention systems, except for infiltration rain garden, were 39.8–59.73% (median?=?54.32%), 61.06–72.66% (median?=?73.47%), and 76.67%–88.16% (median?=?80.64%). Meanwhile, outflow volume of water was found to be most influenced by inflow volumes for the bioswales and anti-seepage rain garden. Mass removals were higher than concentrations owing to water volume attenuation. Based on the data of monitored pollution loads, this study estimated the annual pollutant load removal as 75.45 and 90.7% for anti-seepage rain garden and bioswale-B according to the percent of monitoring rainfall depth in total annual precipitation. This study also established the target pollutant service life model on the basis of accumulated annual load and media adsorption capacity. The results of this study will contribute to a greater understanding of the treatment performance of bioretention systems, assisting in the design, operation, and maintenance of them.     

黄土高原上黄试区土地利用适宜性评价

针对黄土高原上黄试区自身特点,结合专家评议,建立了该区土地利用适宜性评价指标体系.采用专家打分法对各指标进行量化分级与权重确定.运用ArcView 3.2软件将该流域划分为185个地块,并建立各地块的空间和属性数据库.利用软件的空间叠加分析功能与综合指数法研究了各地块土地利用的适宜程度.结果表明:上黄试区宜牧地面积最大,约为419.04 hm2 (52.31％);宜农地次之,约为195.35hm2(24.39％);宜林地面积最小,仅为46.8 hm2 (5.84％);宜林牧土地面积约为139.86 hm2 (17.46％).评价结果可为上黄试区最佳土地利用方案的确定提供数据基础.     

从淤地坝淤积调查推算坡面侵蚀状况

对韭园沟流域沟掌淤地坝次暴雨淤积量的调查及结果分析，客观地评价了坡面水土保持措施的作用，并为大面积坡面在不同降雨和不同治理状况下水土流失量的科学估算提出了一种新方法。     

麦田降雨产流过程的影响因素

为探讨多种因素对麦田降雨产流的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(用叶面积指数表示,LAI)及0-40cm土壤初始含水量(θ40)对降雨产流特征的影响。结果表明:在其他影响因素一定条件下,径流强度和累积径流量与降雨历时分别具有显著的负指数函数和幂函数关系(P<0.01);产流时间随RI增大而提前,径流强度、累积径流量和径流系数随RI增大而增大;产流时间随LAI的减少而提前,径流强度、径流量及径流系数随LAI减小而增大;当降雨强度增大时,LAI对麦田产流过程的影响减弱。在RI和LAI不变时,产流时间随θ40增大而提前,径流强度、径流量及径流系数随θ40增大而增大,但稳定径流强度基本相同。通过对模拟降雨实测数据统计分析,径流强度、累积径流量可最终表示为t、RI、LAI和θ40的4因素函数关系,并建立了径流系数回归计算模型(P<0.05)。     

黄土坡面汇流汇沙对浅沟侵蚀影响的试验研究

采用供沙土槽与试验土槽双土槽径流小区的人工模拟降雨试验，研究了不同含沙水流、不同降雨条件下坡面汇水汇沙对浅沟侵蚀过程的影响。结果表明，坡面浅沟侵蚀过程以侵蚀一搬运过程为主，当雨强为64mm／h和116mm／h时，坡面汇水使坡下方浅沟侵蚀产沙量分别增大26．2％～82．5％和23．5％～58．7％，坡面汇水引起坡下方的净侵蚀产沙量随坡面汇水含沙量的减小和降雨强度的增加而增大。     

保护性耕作对地表径流及土壤侵蚀的影响

采用人工模拟降雨方法对陇中黄土高原连续实施5a的4种耕作措施：传统耕作（T），传统耕作结合秸秆还田（TS），免耕（NT），免耕加秸秆覆盖（NTS）下豌豆地收获后的径流起始时间、径流量、土壤侵蚀量进行了研究。结果表明，在降雨强度为85mm／h的条件下，NTS可以延缓径流，减小径流强度。与NT，TS，T这3种处理比较，NTS的径流量分别降低了2．4％，12．1％，34．7％。入渗量分别增加了2．7％，13．6％，38．6％。径流出现时间分别延迟1．17，0．83，3．83min。土壤侵蚀量减少了0．3％，17．7％，62．4％。可见，免耕秸秆覆盖的水土保持效应最为明显，传统耕作的方式极易发生土壤侵蚀。