宜川自动径流泥沙测站的设计及其应用

目前,坡面小区的径流泥沙,一般采用集水池或分流式集水箱测定,只能测定一次暴雨的径流量和泥沙量,而不能测定暴雨过程径流量和泥沙量的动态变化,也就难于准确地测定不同暴雨强度的径流量和泥沙量。现有的小流域测流设施大都是人工定时观测,难于准确测定径流随时间的变化,而且观测误差大,资料实用性很差。本文介绍宜川县铁龙湾林场松峪沟内两个实验小流域设置的自动径流泥沙测站,用以评价不同森林条件的减水减沙效益。这两个自动径流泥沙测站,能提供流域径流泥沙研究中极其短缺的洪水径流过程资料,是径流泥沙动态监测的有效工具。     

流域管理对径流泥沙变量的影响评估

为了对泥沙产生的空间变化有一个全面可靠的了解,要求在一个流域环境综合管理计划中有能够针对不同场景预测出悬移质泥沙进入河道各种情况的模型工具。比利时水保科研人员运用空间分布和泥沙随水流输移模型(SEDEM/W aTEM)对北部斯海尔德河流域上游的3个小流域的水土流失情况进行模拟,模拟结果表明:在流域环境综合管理计划中,水土保持和泥沙控制措施可以大大降低坡地泥沙输送到河道的径流中。在土壤侵蚀区采取土地搁置和改造覆被物等水土保持措施要比在非土壤侵蚀区采取控制措施能更有效的减少泥沙的产生。对许多大流域的研究表明,土地利用变化对泥沙产生的影响微乎其微,甚至没有。由于实施流域管理的计划造成泥沙输移变化,因此,考虑到这种变化,将来应建立一个河口泥沙预算。     

植物过滤缓冲带减少径流泥沙及养分输移效果

在美国中西部,家畜放养是造成产沙产流量增加、N流失增大、造成水体表面污染加重的主要原因。通过牧区连续放牧、轮牧和禁牧3个处理的对比试验,对自然水力条件下,放牧管理措施和植物缓冲带对径流、泥沙、NO3-N和PO4-P流失量进行了量化分析。结果表明,植物缓冲带可能导致新建的多年生草场系统在至少3个生长季内产生泥沙和营养物损失,并使径流下渗特性发生明显变化。     

微机在径流泥沙资料整编中的应用

本文通过微型计算机在水土保持径流泥沙资料整编计算中的应用,来说明微型计算机在冰土保持科学领域中的作用及其应用前景。实践证明,微机进行资料整编和管理是既科学又省时的现代化手段,为实现资料现代化管理和减轻人工资料整编计算带来的繁重工作提供了条件,对提高科研水平有着重大意义。     

农业管理措施对泥沙流失的影响

美国北卡罗来纳州州立大学教授D.W.Hazel等分析了少耕、草地过滤带及林地过滤带等管理措施减沙效益,与传统耕作相比,少耕可减少泥沙量82%。在初夏草地过滤带减沙效果较好,但到夏末减沙效果变差,当径流大时,草地过滤带的泥沙可流入林地过滤带,草地过滤带和林地过滤带平均减沙效益分别为68%和69%。与松树阔叶混交林成林相比,砍伐后的林木减沙效益提高1倍。采取最佳管理措施可有效减少烟草地的泥沙,但传统耕作降低了烟草的产量及质量。     

应用泥沙资料分析看水土流失治理效果

大凌河流域是辽宁省西部典型水土流失区,河流多年平均含沙量很大,大凌河干流平均含沙量为6.86~12.6 kg/m3。1993年列入国家重点治理区。应用大凌河流域水文站具有40 a以上观测系列的泥沙站8处—计342站年的泥沙资料,对大凌河流域泥沙资料进行分析。结果表明,与治理前相比,朝阳大部分河流输沙量都在减少,减少最多的是大凌河流域上窝堡站,减少了91.1%。从建平县三义号小流域治理前后的拦蓄效益比较可以看出,治理后的流域减水效益达59.31%,减沙效益达55.58%,足见辽宁省大凌河流域水土保持工作成效显著。     

径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用

径流曲线法是目前国际上预测无径流观测资料地区降水地表产流的主要模型,由于气候、水文及下垫面的差异,在黄土高原地区的应用受到限制。利用黄土高原地区3个小流域的303场降雨径流资料,针对黄土高原降雨地表径流特点优化模型中的初损率λ,并提出降雨强度修正函数,将降雨强度因子引入径流曲线法。优化后的模型效率E达到0．812,实测径流深与预测径流深的线性回归决定系数R2达到0．822。改进后的SCS．CN模型可用于黄土区小流域降雨地表产流预报,对黄土高原无资料地区侵蚀产流预报、指导水土保持工程配置和设计具有重要的理论和工程实践意义。     

指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用进展

指纹识别技术作为一种较新的研究泥沙来源的方法,在泥沙来源研究中获得了越来越多的重视,特别是复合指纹识别技术定量研究泥沙来源在模型和应用方面已取得了一系列进展。本文阐述了传统研究泥沙来源的方法,总结了单因子指纹识别技术以及复合指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用原理与进展,并对复合指纹识别技术应用前景及发展趋势进行了分析。     

指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用进展

指纹识别技术作为一种较新的研究泥沙来源的方法,在泥沙来源研究中获得了越来越多的重视,特别是复合指纹识别技术定量研究泥沙来源在模型和应用方面已取得了一系列进展。本文阐述了传统研究泥沙来源的方法,总结了单因子指纹识别技术以及复合指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用原理与进展,并对复合指纹识别技术应用前景及发展趋势进行了分析。     

径流曲线数法在黄土高原地表径流量计算中的应用

坡面径流是土壤侵蚀发生的基本动力 ,径流量计算是定量估算水土流失和进行水土保持效益评价的关键步骤。径流曲线数法是美国农业部开发的计算地表径流量的经验模型 ,它有使用简单、有效 ,且适用于资料匮乏地区等优点。介绍了径流曲线数法的基本原理和计算方法 ,并以陕西安塞 2 5个小区的降雨径流资料 (次降雨 )为基础 ,计算了黄土高原地区不同下垫面条件下的曲线数 (CN )值大小 ,并分析研究了 CN值和各影响因子间的关系 ,对该模型在黄土高原地区使用的有效性也进行了评定。     

BP-GA神经网络模型在径流预报中的应用

为阐明实施中长期径流预报时预报因子与预报对象间非线性相关关系,通过平均影响值(MIV)筛选预报因子,辨识出对区域年径流量影响较大的年平均气压、年平均湿度以及年降水量3项重要影响因子,探索构建以其为自变量并由GA优化后的BP网络径流预报模型。应用实例表明,基于平均影响值算法的BP-GA径流预报模型预测精度较高且稳定性较强。     

SCS模型在干旱半干旱区小流域径流估算中的应用

SCS模型是一个只需查与前期降雨量、土壤类型和土地利用方式相关的参数CN(Curve Number),就可计算径流量的模型。但是地区间CN值差别很大,很难获得适合本地区的CN值。利用定西安家沟流域小区1986～1988年的降雨径流观测数据反算CN,然后在统计软件,SPSS下利用逐步回归和曲线模拟函数模拟CN与降雨量、前5天降雨量和坡度的关系,最后得出不同土地利用方式下CN与上述三个因素的关系,并得出相应的模拟曲线。利用1989年的降雨径流时间对模拟结果进行检验。证明得到了较好的结果。     

黄土高原淤地坝沉积泥沙在小流域土壤侵蚀研究中的应用

[目的]总结利用黄土高原淤地坝沉积泥沙研究小流域土壤侵蚀的主要成果,并对其目前存在的问题和以后发展方向进行探讨,以期为深度解译淤地坝沉积泥沙中赋存的小流域土壤侵蚀信息提供基础支撑。[方法]通过查阅国内外文献,结合野外调查和研究经验,总结利用淤地坝沉积泥沙研究小流域土壤侵蚀的相关工作。[结果]黄土高原大量的淤地坝、坝地泥沙明显的沉积旋回和现有的可靠断代技术是利用淤地坝沉积泥沙研究小流域土壤侵蚀的基础;利用淤地坝沉积泥沙可估算小流域土壤侵蚀强度的变化,识别小流域侵蚀泥沙来源;淤地坝内的泥沙沉积量、理化性质及生物标志物的变化能够反演小流域环境演变过程。[结论]黄土高原广泛分布的淤地坝沉积泥沙赋存有大量小流域土壤侵蚀和侵蚀环境演变的信息,在黄土高原小流域土壤侵蚀机理及小流域环境演变研究中具有重要作用。     

径流场监测结果在武汉黄陂区水土流失预测中的应用

基于武汉市黄陂区野佛沟径流场监测的径流和泥沙数据,通过类比法建立土壤流失量的预测模型,完成了从土壤流失监测到土壤流失预测研究的重大突破,为该类型区生产建设项目水土流失背景值的预测提供依据。同时对径流场监测的径流和泥沙数据进行统计分析,结果表明:土壤流失量的大小与降雨强度有着密切关系,其值的大小受环境因素的影响远比径流深度的影响复杂。     

置换法在水土保持泥沙自动监测研究中的应用

依据《河流悬移质泥沙测验规范》(GB/T 50159—2015),采用置换法测沙原理,研究制作自动测沙模型,获取浑水质量、水样温度等试验参数,结合预先测定的置换系数、清水质量等相关参数,代入程序设定计算公式测算含沙量,并分析模型设备测沙精度。结果表明:通过在自动测沙模型出水口取样烘干对比,模型测验精度达到了90%以上,且在一定范围内,水样含沙量越大测验精度越高。置换法原理可以应用于水土保持泥沙自动监测,严格按照规范要求设计操作即可达到较高的观测精度,并且可以进一步开发延伸,实现监测信息化、数字化。     

基于ArcView的SCS模型在流域径流计算中的应用

SCS模型考虑了径流与土壤特性和土地利用情况的关系,能反映不同土壤和地面覆盖条件影响产流的特点,所需参数较少,是一种简洁且实用的流域径流计算方法。以福建省敖江一子流域为例,在ArcView环境中应用SCS模型,利用GIS技术确定和反映不同土地利用类型的CN值和径流量,并使这些值建立在空间数据之上,同时以地图的形式显示,实现径流数据与空间数据相结合,以直观的方式为流域管理决策者服务。     

稀土元素示踪法在土壤侵蚀与泥沙来源研究中的应用

[目的]掌握稀土元素(REE)示踪土壤侵蚀和泥沙来源的方法,明确其不确定性来源,对正确运用该方法获得可靠的侵蚀速率和泥沙源地贡献结果具有重要意义。[方法]基于前人运用REE示踪土壤侵蚀速率和泥沙来源的研究成果,总结了REE示踪土壤侵蚀的基本技术路线及其在水蚀、风蚀和泥沙来源研究中的应用,探讨了REE示踪土壤侵蚀和泥沙来源研究中的不足。[结果]分析认为REE虽是理想的示踪剂,但REE示踪法仍存在影响示踪土壤侵蚀和泥沙来源准确性的关键方面需要改进,包括REE与土壤结合方式与机理、长期监测或复杂环境下随淋溶、径流的迁移以及植被吸收利用等。在未来研究中应重点关注大量释放REE对土壤、植物、环境健康的影响以及REE示踪法与复合指纹识别法的结合运用等。[结论]研究结果为提高REE示踪土壤侵蚀结果的准确性,运用该方法开展其他侵蚀类型研究,与复合指纹识别法结合辨别大区域的泥沙来源奠定基础。     

物候观测资料在小麦收获期预报中的应用

可靠准确的小麦收获期预报是适时收获、最大限度获取产量的前提,物候现象出现的顺序性和同步性,可用来预测作物生长期.本文应用1980-2003年石家庄实测物候资料,通过统计分析得到小麦适时收获期预报指标,并建立了预报模型,方便实用,可为当地小麦收获期预报提供参考.     

动态调整粒子群-霍尔特模型在径流预测中的应用

为了提高水库和河流中长期径流预测精度,针对粒子群算法存在的缺陷,提出了动态调整粒子群算法（DAPSO）。借助霍尔特-温特斯线性季节性模型的预测功能,应用DAPSO算法求解和优化霍尔特-温特斯线性季节性模型组合参数,形成动态调整粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型组合算法,对石泉水库进行中长期径流预测。仿真计算表明,动态调整粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型算法收敛速度快于霍尔特-温特斯线性季节性模型算法、粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型算法。该组合算法克服了按梯度试算法搜索质量差和精度不高的缺点,输出稳定性好,预报精度显著提高,置信度为95%时的预测相对误差小于6%。该算法可应用于水库和河川中长期径流预测。     

人工模拟降雨与径流冲刷试验在水土流失预测中的应用探讨

新增水土流失预测是开发建设项目水土保持方案编制的重要内容,也是防护措施布设的关键依据,水土流失预测方法及其适用性问题一直受到关注,以实际例子探讨了人工降雨与径流冲刷试验在开发建设项目新增水土流失量预测中的应用