辽东山区沟蚀治理新技术——石柳谷坊

作为一项沟蚀治理的新技术,石柳谷坊结合了工程措施和生物措施的优点,集绿色和生态于一身,在治理沟道水土流失、提高侵蚀基准面、防治沟底下切等方面起到了积极的作用。石柳谷坊修筑技术简单、造价低廉、方便就地取材,适合在辽宁省东部山区各大沟道修筑,在广大低山丘陵等适宜地区的水蚀沟治理中具有很好的推广与应用价值。     

关于淤地坝水毁研究的几个问题

水毁是困扰黄土高原地区淤地坝建设发展的一个主要因素，但长期以来有关坝系水毁的科学研究却不很深入。淤地坝水毁是由于坝系不足以抵御暴雨洪水冲击而发生结构性的力学破坏过程，应有计划地开展实地观测和室内模拟试验，着重研究坝系流域突发性洪水的形成及其演进规律、坝库系统的受力状态及其形变规律和连锁垮坝情况下的水毁机理。淤地坝水毁过程机理的研究，必须充分体现一个“动”字，落实到一个“力”字上，才会使相关认识具有坚实的科学性。淤地坝水毁问题的解决，一靠完整工程体系的建立，二靠流域综合治理，实现坝系持续平衡与终极稳定目标。坝系相对平衡问题应成为今后研究的一个重点。     

黄土高原淤地坝水毁问题分析

淤地坝是黄土高原地区防止水土流失有效的工程措施之一,但淤地坝水毁事件时有发生,在一定程度上对当地群众的生活和农业生产造成影响,也制约了淤地坝的发展。超标准的暴雨洪水是引发淤地坝水毁的主要因素,同时淤地坝被淤满、坝坡无防护措施、施工质量差、管护不到位也是引发淤地坝水毁的因素。中小型淤地坝易发生水毁,水毁部位多发生在坝体。目前,业内主要依库坝破坏痕迹来推测淤地坝水毁过程,还未能真正实施对淤地坝从建坝到水毁的动态监测。由于缺乏有效的水毁风险预警体系,所以研究淤地坝水毁灾害对于淤地坝今后的发展具有重大意义。     

秸秆生态复合式谷坊结构及其施工技术

秸秆生态复合式谷坊是利用秸秆填埋侵蚀沟的治理方法,该方法的优点是：在生态袋谷坊的上游填埋秸秆,可以直接将侵蚀基准面提高2 m左右;在填埋秸秆后,沟坡上部再按照1∶1.5的坡比削坡,侵蚀沟两侧在垂直水流方向可减少占地;施工期相对灵活,无须在秋收后冰冻前进行;秸秆具有很好的保水性能,灌木柳的成活率和长势高于在实土上;迎水面布设大量秸秆变相加厚了谷坊的厚度,利用混凝土柱拦挡和锚固加大了生态袋谷坊和填沟秸秆捆的稳定性、牢固性。具体介绍了秸秆生态复合式谷坊的结构和施工技术。     

NaOH预处理提高甘蔗叶产甲烷性能及其机理分析

为提高甘蔗叶厌氧消化的产甲烷性能,采用NaOH对粉碎后的甘蔗叶进行了预处理,得到了不同NaOH浓度、不同预处理时间条件下甘蔗叶厌氧消化的甲烷产率,并研究比较了预处理前后甘蔗叶微观物理形态、化学分子结构和化学组分的变化。结果表明:与未预处理甘蔗叶相比,NaOH预处理甘蔗叶的累计产甲烷量提高了22.02%～89.94%,厌氧消化时间T80缩短了2～4 d,其中6%NaOH-5d预处理甘蔗叶的产甲烷性能最好;NaOH破坏了甘蔗叶表面蜡质层和细胞壁结构,促进了甘蔗叶表面二氧化硅、木质素等分解,打破了对纤维素的束缚;预处理后甘蔗叶的木质纤维素结构发生明显变化,其中木质素的羟基、甲氧基和羰基等部分官能团发生不同程度断裂,紧致的大分子结构发生分解,纤维素的结晶度降低,部分氢键遭到破坏,半纤维素发生了分子间和分子内的降解;预处理甘蔗叶的木质纤维素含量均有不同程度的降低,可被微生物分解利用的有机物质增多,其中6%NaOH-5d预处理甘蔗叶厌氧消化的木质素、纤维素、半纤维素降解率分别提高了9.27%、25.14%和21.52%。因此NaOH预处理是一种提高甘蔗叶厌氧消化产甲烷性能的有效方法。     

农田浅沟中不同植物的水土保持效果和机理分析

为探究不同植物在东北黑土地区农田浅沟中的水土保持效果,建立裸坡(LP)和种植有紫花苜蓿(V₁)和马蔺草(V₂) 2种植物的坡面浅沟模型,通过在浅沟内模拟上方汇水,进行不同植物覆盖下的浅沟坡面水力侵蚀试验,分析产流产沙特征及水动力学参数时空变化特征。结果表明：(1)相同流量下产流时间为裸坡<紫花苜蓿<马蔺草,产流时间延长,下渗量明显增大,紫花苜蓿(61%)的减沙效果显著优于马蔺草(29%),但紫花苜蓿(33%)减流效果弱于马蔺草(38%)。(2)相同流量下,紫花苜蓿的水力摩擦系数(f)(2.3)高于马蔺草(0.8),同时紫花苜蓿的平均流速(u)略低于马蔺草,弗劳德数(Fr)表现为紫花苜蓿<马蔺草,平均雷诺数(Re)表现为紫花苜蓿<马蔺草,整体表现为紊流。(3)通过拟合函数分析,3组处理下雷诺数与流速和摩擦系数呈正相关,但函数关系略有差别;弗劳德数与摩擦系数呈负相关,均符合对数函数变化规律。产流率和产沙率的降低归因于植被覆盖增大径流受到的摩擦力,同时提高径流入渗率,并且紫花苜蓿的减流减沙效果优于马蔺草;随着流量增大,马蔺草...     

水土流失研究中尺度效应及其机理分析

空间尺度的大小对水土流失研究影响很大,尺度效应是地理分异规律和地理综合规律在时间和空间上的表现。随着尺度变大,研究对象内的综合性、概括性增强,研究对象之间的主导分异因子级别提高;随着尺度变小,研究对象内的分异性、多样性增强,研究对象之间的主导分异因子级别降低。在尺度变化的同时,水土流失规律、主要影响因子、评价方法等同时发生变化。水土流失研究的尺度效应,对水土流失与泥沙资料扩展应用,以及提高流域/区域等较大尺度水土流失量的评价与预测精度等尺度转换问题研究有重要意义。     

改性磷肥的结构特征及其增效机理研究

在节酸磷肥的生产过程中 ,加入一定比例的添加剂 ,研制出 3种新型改性磷肥。化学分析结果表明 ,改性磷肥有效磷中水溶性磷比例下降 ;盆栽试验结果显示 ,在等养分量条件下 ,3种改性磷肥肥效较过磷酸钙均有较大幅度的增加 ;运用X射线衍射分析及红外光谱对改性磷肥的结构进行了研究 ,发现其晶体结构发生了较大的变化 ,这种晶体结构的变化减少了改性磷肥中有效磷在土壤中的固定 ,从而大大提高了其生物有效性     

微波钝化酶的机理及其设备开发

该文以酶对物料相互作用和影响的机理分析探讨抑制酶活性,以提高物料干燥加工后品质。并由此确定对某些物料,诸如人参等药用植物干燥钝化酶的新工艺,以及其微波设备设计和开发应用     

淤地坝水毁灾害研究中的几个观念问题讨论

从系统理论的角度出发,给淤地坝的水毁灾害进行定义。对淤地坝水毁灾害的现状进行了总结,并将自然灾害中的两重性和共发性等基本概念引入淤地坝水毁的灾害研究中。认为从长时间尺度、大范围来看淤地坝的水毁并非是件坏事,这些概念的建立对于黄土丘陵沟壑区淤地坝的建设、淤地坝的水毁灾害研究、淤地坝水毁灾害的防治等都具有重要的意义。     

淤地坝拦泥减蚀机理和减沙效益分析

该分析了黄河中游地区典型小流域和重点支流淤地坝的资料，得出淤地坝拦泥减沙作用明显，减蚀作用也很显。（１）淤地坝是沟道治理主要措施，坝库的减沙量约占水保措施总减沙量６０％－７０％；（２）坝地淤积，抬高了侵蚀基准面，可以防止沟道下切和沟岩扩张；（３）黄河中游地区淤地坝的发展潜力很大，有待进一步合理规划坝系，增加投入，开发建设。     

藉河示范区淤地坝建设的特点与建设途径

黄河水土保持生态工程藉河示范区地处黄土丘陵沟壑区第Ⅲ副区，地形破碎，沟壑纵横，沟道侵蚀明显，淤地坝建设是该地区沟道治理的一项重要水土保持工程措施。该区淤地坝建设形成了高坝小库容，防洪要求高，工程投资大，筑坝方式单一等区域特点。规划以单坝为主，技术指标适当放宽，合理布设骨干工程，适当提高防洪标准等技术途径，使淤地坝在促进当地社会经济发展方面发挥着重要作用。     

极端降雨条件下小流域淤地坝系连溃风险分析

近年来,黄土高原上的淤地坝在减轻水土流失、淤地造田等方面发挥了重要作用.但相较土石坝,淤地坝的防洪标准不高,更容易发生溃坝.淤地坝多以梯级形式分布在若干小流域中,构成了一个复杂的坝系网络,为正确评价溃决风险带来很大的挑战.采用一种基于小流域水文计算和考虑复杂入流条件的淤地坝系连溃风险分析模型及相应的计算程序FT-IWH...     

排列组合在小流域坝系规划中的应用

排列组合在小流域坝系规划中的应用牛越先（山西省水利厅水保规划队，太原０３０００２）冯泽训（山西省水利厅水保局）ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｅｒｍｕｎａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｎＰｌａｎｎｉｎｇｏｆＤａｍＳｙｓｔｅｍｉｎＳｍａｌｌＷａｔｅ...     

韭园沟流域淤地坝坝系布局评价

淤地坝系的科学布局关系到流域的防洪安全,对淤地坝系布局进行评价,可以为流域坝系工程的规划、建设和设计工作提供理论依据。将黄土丘陵沟壑区韭园沟流域划分为1个主沟坝系单元和14个子坝系单元,选取了大型坝占总比、串联率、库容均衡度、稳定系数、侵蚀模数、洪量模数及保收率7个指标,采用AHP、IAHP、熵权法及组合权重法分别计算了各指标权重,依次对韭园沟坝系布局进行了评价。研究表明:（1）流域部分子坝系单元布局不合理,但全流域坝系布局合理;（2）IAHP法和组合权重法在计算权重时更客观,评价结果较为合理;（3）4种方法中,大型占总比权重系数均达到最大,表明骨干坝对坝系布局有决定性影响;（4）当骨干坝控制全流域50%以上,库容均衡度达0～20万m³/km²,稳定系数达到1/25～1/20,洪量模数0～10万m³/km²,骨干坝串联个数低于2.5座/km时,坝系布局基本合理。     

黄土高原典型淤地坝淤积机理研究

在调查典型淤地坝挖取剖面采集土样的基础上，利用库容曲线和宴测淤积厚度求得每层淤积泥沙薰。根据大水对大沙的原则，反演淤积层所对应的次侵蚀性降雨。通过层淤积量与其相应次侵蚀性降雨的最大30min降雨强度I30降雨量P，降雨侵蚀力R，平均降雨强度I等4个指标的相关分析，结果表明，对于无泄洪设施的淤地坝坝地每层淤积量与次侵蚀性降雨的I30,P，R关系密切，并建立了淤积量与I30．P，R的三元回归方程，计算值与实测值拟合较好，从而为淤地坝水毁问题的研究提供了理论基础。     

小流域淤地坝建设的水土保持效益浅析

通过黄土高原地区坝系示范工程水土保持观测,分析了小流域淤地坝及坡面水土保持措施的动态变化、拦沙蓄水效益和淤地坝的增产效益。结果表明:由于降雨时空分布不均和沟道条件差异,5 a间淤地坝拦沙量差异显著,呈现出先大幅度减小,后小幅度增加的趋势;与梯田和坡耕地比较,淤地坝的平均增产效益分别达到36.4%（梯田）和78.9%（坡耕地）。提出了坝系观测中应注意的几个问题,对促进完善小流域淤地坝建设和效益评价具有重要意义。     

小流域坝系相对稳定与布局优化规划模型研究

坝系相对稳定与优化布局规划是当前小流域坝系建设研究的热点领域。在对坝系规划及坝系相对稳定研究和应用现状综述的基础上,依据系统动力学的原理,采用经验法、动态仿真法和非线性规划法建立了基于拦泥库容、滞洪库容、溢洪道流量优化设计的坝系布局优化模型和建坝时序优化模型,编制了坝系规划计算机自动优化流程图,并以陕北黄土丘陵区韭园沟小流域坝系优化为例,对模型进行了实例验证,取得了较好的应用效果,对黄土高原丘陵沟壑区小流域坝系建设优化规划有借鉴和指导意义。     

基于GIS的坝系规划系统研究

在对坝系规划设计的理论和方法进行总结分析的基础上,提出研究利用现有的小流域基础数据,运用"3S"前沿技术、计算机图形技术、数据库技术、虚拟现实技术以及系统工程学的基本原理,进行基于GIS的小流域水土保持坝系规划系统研究。为我国水土保持坝系规划提供一个技术平台,对提高水土保持沟道治理方案的设计质量和速度、节省规划时间和投资,具有重要的理论和实践生产意义。