泥石流水工模型试验

1953年7月,在早云山须泽流域(流域面积1.43 km2,沟道长约2.4 km)发生了因大规模滑坡性崩塌而引发的泥石流.这些泥石流使得土砂堆积量大约有80万m3,埋没了堰堤17座,山林7 hm2.     

四川省汶川县下庄沟“8·20”泥石流成因分析及堵江范围预测

[目的] 探究四川省汶川县下庄沟2019年"8·20"泥石流成因、形成过程及堵江特征，为该区域泥石流灾害防治预警提供科学参考。[方法] 结合野外调查与遥感影像对泥石流物源供给条件及泥石流形成、侵蚀搬运与堵江过程进行了分析，并采用FLO-2D模型开展不同降雨强度下的泥石流堵江范围分析。[结果] 震后泥石流流域部分崩滑体物源持续补给沟道物源，致使沟道物源不断累积，短历时强降雨形成径流不断侵蚀沟道物源，形成沟道启动型泥石流。下庄沟"8·20"泥石流大量碎屑物质搬运出沟口后形成顺河长度达280 m，横河最大宽度110 m的堰塞体，堵江模式为堰塞坝全堵。堵江范围分析结果显示：5年一遇降雨频率下物源滞留在沟道中，无堵江现象；20年一遇降雨频率下，泥石流基本堵断杂谷脑河，极易形成堵江现象；在50年一遇降雨频率下，泥石流完全堵断杂谷脑河，形成堰塞湖。[结论] 下庄沟与杂谷脑河垂直交汇，且沟口建有水电站的引水坝，极易形成堰塞坝堵江现象。在汛期降雨强度较大时仍可能会暴发泥石流造成堵江，今后的泥石流防治还需加强防洪预警等减灾措施。     

四川省美姑县则租滑坡泥石流＊

这是一个厚层岩质顺层高速滑坡，主滑体长１３００ｍ，宽５５０ｍ，平均厚度２８ｍ，总方量２０００万ｍ＾３。滑坡物质堆积在沟道中，形成三个临时性堰塞湖，其中最下游方的堰塞堤局部溃决，形成流量约５４０ｍ＾３／ｓ的大规模泥石流。这次滑坡泥石流造成了严重灾害。     

黄土丘陵沟壑区第三副区沟道治理途径研究

长期以来黄土丘陵沟壑区第三副区的沟道治理一直是流域综合治理的薄弱环节.回顾和总结了沟道治理的探索历程及经验,根据自然环境和沟道发育特征,分析了沟道治理的技术条件,总结了淤地坝、支毛沟谷坊、沟头防护和沟坡防护林、微型沟台阶化整治工程、生态陡坎治理等相结合的沟道治理途径和模式.     

门头沟小流域主沟道生态健康评价体系研究

沟道生态健康状况直接影响河流湖泊生态健康.基于北京市第一次水务普查数据,采用层次分析法、加权平均法、空间分析法等数据分析方法,综合考虑主沟道自然状况和人为干扰情况,研究建立了小流域主沟道生态健康指标体系和评价体系,对门头沟86条小流域主沟道进行了指标分析和生态健康状况评价.结果表明:门头沟大部分主沟道生态健康状况在一般...     

玉皇沟小流域综合治理成效与进一步治理的可行性分析

山东省莒南县玉皇沟小流域治理前存在着水土流失严重、耕地质量差、荒坡多、疏林多、沟道多、拦蓄少和道路不畅等问题。2019年,该县在这里组织实施了玉皇沟小流域国家水土保持重点工程,取得了较为显著的经济、生态及社会效益。但治理后的玉皇沟小流域还存在灌溉用水不够、生态用水缺乏等问题,经可行性分析后提出了"沟头防护+上游谷坊拦沙+中下游堰坝梯级蓄水"的进一步治理对策。     

第一次全国水利普查水土保持普查方案

第一次全国水利普查水土保持情况普查包括水土流失、侵蚀沟道和水土保持措施等3种对象.水土流失普查,采取宏观遥感调查与地面系统抽样调查相结合的方式,利用土壤侵蚀模型评价不同侵蚀类型的分布、面积和强度.侵蚀沟道普查,利用遥感影像、DEM(数字高程模型)等基础数据得到侵蚀沟道位置,通过野外调查和空间分析,得到侵蚀沟道面积、数量与分布.水土保持措施普查,利用各种基础资料综合分析得到水土保持工程措施和植物措施的类型和数量.     

平顶山市山丘区沟道治理与开发利用研究

平顶山市山丘区人均基本农田不足0.033hm~2,治理开发沟道水土资源是发展农业的重要出路.据对土石山区、黄土丘陵沟壑区典型沟道进行的治理开发研究,两区沟道治理开发程度分别达到93.0%、95.8%,坡面治理程度分别达到时94.5%、91.8%,则相应的沟道治理措施的年保土效率分别为29.3%、22.4%,年蓄水效率分别为8.4%、11.7%1995年全市山丘区沟道治理经济效益达4640万元 研究所提出的两种治理开发模式,在同类地区具有重要的推广应用价值.     

沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究

基于内蒙古砒砂岩地区准格尔旗东一支沟沙棘植物柔性坝野外水保试验,根据监测的土壤有机质数据,运用比较与统计分析的方法,研究了沙棘植物对沟道土壤的改良效应.结果表明,沙棘植物的存在,极大地提高了沟道土壤肥力,改善了植物群落的生长环境,对于该区生态环境的恢复与重建具有重要意义.沙棘柔性坝所形成的复合地表枯枝落叶层的腐殖质、根系的死亡代谢及分泌物都是沟道土壤有机质的重要来源;沙棘植物柔性坝沟道0-30 cm土壤层的有机质含量平均值要高出对比沟1.25倍;东一支沟沙棘柔性坝沟道土壤有机质含量从上游到下游表现出沿程增加的趋势;各典型沙棘柔性坝沿土壤剖面的有机质含量平均值是相应对比沟的约1.8倍;有机质沿土壤剖面的分布对比说明,沙棘植物的存在改变了沟道有机质沿土壤剖面的分布,这种分布有利于沙棘植物及砒砂岩沟道次生植物群落的生长与恢复.     

陕北安塞坊塌小流域的沟道形态及其泥沙连通性

通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用水文分析模型提取沟道网络图和沟道坡度图,进而获得沟道级别、沟道比降和径流节点,并结合野外实地调查,记录沟道泥沙潜在连通位置。结果表明:泥沙连通性随着沟道级别的升高而降低;沟道比降随着沟道级别的升高逐级减小,泥沙连通性随着沟道比降的降低也减弱;径流节点数和沟道级别成正相关关系;同时修建的淤地坝对泥沙连通性有着阻碍作用,而且在坝地人工沟渠中泥沙连通性呈弱连通性。研究表明通过沟道形态指标,可以反映出沟道泥沙连通性的变化并实现对泥沙连通性的评价。     

平坦V型测流堰在山区森林水文研究中的应用与设计

科学有效的测流工具是森林水文学研究的重要手段之一.目前国际森林水文学研究中较多使用薄壁堰、三角剖面堰等堰型,平坦V型测流堰的使用相对较少,后者是国际标准推荐的一种新型量水建筑物,具有测流范围广、精度高等优点.以重庆四面山森林流域水量平衡观测研究为例,介绍了该区平坦V型堰堰址选择的原则,分别采用水科院推理公式和小流域暴雨径流组公式计算该区设计洪峰流量,并以此为依据进行平坦V型堰各部分尺寸的设计,探讨平坦V型堰在山区森林水文定位观测中应用的可行性,为平坦V型堰的推广使用提供借鉴.     

北京市山区小流域主沟道水文地貌调查与分级

以北京山区小流域主沟道为研究对象,研究小流域主沟道水文地貌调查要素及分级方法.以沟道河床、河岸及缓冲带、河滩地、河流整体为主要调查与评价因子,将北京山区小流域主沟道水文地貌划分为极好（Ⅰ级）、好（Ⅱ级）、中等（Ⅲ级）、差（Ⅳ级）、极差（Ⅴ级）5个等级,并对开展水文地貌修复工程的7条小流域和全市567小流域主沟道进行分级,结果表明：全市山区567条小流域,调查主沟道总长度为4 258 km,属于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级的沟段长度比例分别为64.85％、14.02％、9.56％、8.76％和2.81％,其中Ⅱ级及以上的沟段长度占到总长的78.87％.研究成果将为北京市及全国河流水文地貌生态修复、生态清洁小流域建设提供重要参考.     

黄土高原丘陵沟壑区不同水体间转化特征——以韭园沟流域为例

为研究黄土高原丘陵沟壑区降水、地表水和地下水间的转化特征,以绥德县韭园沟流域作为研究对象,通过测定雨水、沟道水和井水的氢氧同位素组成,分析各水体的δD-δ18O特征、氢氧同位素的时间变化和沿程变化,明确各不同水体间的补给关系,估算流域上游沟道水补给井水的过程中因蒸发损失的水量.结果表明:韭园沟流域沟道水和井水的δD和δ18O之间具有良好的线性关系;井水氢氧同位素相对于沟道水较富集且稳定,降水、气温、风速等气象因子对沟道水氢氧同位素影响强烈,对井水影响较弱;流域沟道水与井水均来源于大气降水,能够有效补给地下水的大气降水氢氧同位素加权平均值为:δ18O=-11‰,δD=-79.80‰;沟道水向井水的转化以单向排泄补给为主,两者转化过程中由于蒸发作用引起的水量损失占补给源水量的7％.     

定西市黄土丘陵沟壑区第Ⅴ副区侵蚀沟道分级分类研究

采用Strahler提出的地貌几何定量数学模型分级方法和基于沟道开析度、割裂度、主支沟系数的侵蚀沟道分类方法,对位于黄土丘陵沟壑区第Ⅴ副区的甘肃省定西市安定区安家沟流域和高泉沟流域具有典型性的15条侵蚀沟道进行分级分类研究。结果表明:主支沟状况和割裂状况能大致反映沟道的侵蚀特征,强度割裂型和主沟型沟道、中度割裂型和半主沟型沟道有一定相关性。提出了强度割裂型和主沟型沟道、中度割裂型和半主沟型沟道、弱度割裂型和半主沟型沟道的治理对策。     

沟道密度的统计数学模型

一般来说,沟道切割密度的大小,反映着土壤侵蚀的强弱及沟道发育程度。许多学者(侵蚀地貌、土壤侵蚀和水土保持等),非常重视沟道切割密度这一数量指标。黄土丘陵沟壑区面积为28.56万平方公里,如果逐条一一量测沟道密度,工作量是惊人的。为了减少量算时的工作量,进一步研究沟道切割密度与其它地貌形态数量间的关系是很必要的。本文采用《水土保持通报》1983年第4期“杏子河流域沟道切割密度的量算及分布规律”文中的资料,按小流域进行统计,得出沟道频数与平均沟道长度间成幂相关关系,并建立了沟道密度统计数学模型。     

基于中尺度的滥泥河流域1990-2005年沟道变化研究

利用3S技术和传统技术研究沟道侵蚀变化已成为国内外研究的热点。研究以1990年和2005年两期Landsat/TM影像及1∶5万地形图为基础分析数据,以宁夏回族自治区西吉县滥泥河流域为研究区,在GIS、RS等分析软件的支持下,基于DEM自动提取两期沟道网络,同时利用DEM提取与沟道相关的因子:坡度、坡向、沟道长度、沟道深度、沟壑密度、纵比降等,并通过两期TM影像提取出沟道宽度。根据研究的需要,选取沟道长度、沟道宽度、沟壑密度和纵比降作为分析沟道变化的判别指标。最后通过选取的4个判别指标,分析滥泥河流域近20a沟道变化情况。     

嘉陵江上游低山暴雨区植被恢复对沟道产流的影响研究

研究了嘉陵江上游低山暴雨区不同植被恢复阶段小流域沟道产流变化.结果表明:植被恢复可有效提高沟道产流的临界雨量,降低产流次数;径流开始时间和径流终止时间均有一定程度的延长,最大径流量滞后时间则不明显,产流总量明显减少;坡面径流次数、径流模数及单位面积最大次径流量均低于沟道径流.研究表明,严重退化区经过植被恢复形成的森林生态系统森林水文效应及水源涵养效益有了明显的提高.     

预测沟侵蚀率的模型

一种预测沟道网络的土壤侵蚀的数学模型已经研制出来.为了证明模型的适用性,笔者在1986年夏天,观测了沟道网络出入口的水流率,以及沿着沟道在很多点观测了由土壤侵蚀形成的裸露边坡.根据模型公式,计算了预测土壤侵蚀率的典型数值,并且把计算得到的沟侵蚀值和观测到的数值进行了比较.结果表明,为了预测土壤侵蚀率,在预测沟侵蚀率的方程中采用合适的常数,从每小时的平均降雨密度中,模型可以精确地预测土壤损失.     

山丘区沟道治理与开发利用试验研究

对沟道治理开发是当今山丘地区人民亟待解决的一个突出问题。由于沟道前进，沟岸扩张，沟底下切，崩塌滑坡，致使沟道荒芜，不堪利用。针对这一问题，河南省平顶山市水利局对山丘区沟道进行了开发利用试验研究，通过５年的治理开发，新治理沟道面积为１３７２７ｈｍ＾２，１９９５年获经济效益４６４７．３８万元。该项研究为同类型地区沟道开发利用提供了治理模式。     

砌石迷宫堰的设计及其在山丘区的应用

迷宫堰溢流前沿比直线堰大几倍甚至十几倍 ,整体溢流效率可达到直线堰的 192 % ,工程造价与钢筋混凝土结构相比可节约 74%。台儿庄区在山丘区河道修建砌石迷宫堰 12座 ,拦蓄能力达到 3 3 6万m3 ,扩大灌溉面积 2 5 5 3hm2 ,年增加粮食产量 75万kg。