贵州省猫跳河流域土壤侵蚀量计算及其背景空间分析

以贵州省猫跳河流域为研究区,在GIS 技术支撑下,应用修正的通用土壤流失方程计算研究区的土壤侵蚀量,分析土壤侵蚀的空间分布格局,对土壤侵蚀与其环境背景因子包括海拔高程、坡度、坡向和土地利用类型等进行叠加和空间统计分析,揭示土壤侵蚀与其环境背景等因子的空间关系,为土壤侵蚀的有效防治和治理提供科学依据。结果表明：研究区平均土壤侵蚀模数为28.6 t/(hm²·a),1200～1400 m的海拔高程带、6°～25°坡度带和南坡是发生土壤侵蚀的主要区域,也是水土流失防治及治理的重点区域。在各种土地利用类型中,旱地发生土壤侵蚀面积和侵蚀量最大,其次是灌草地,水田最小。在县域中,清镇市土壤侵蚀面积和土壤侵蚀量最大,其次是平坝县和修文县,息烽县土壤侵蚀面积和土壤侵蚀量最小。     

基于SWAT模型的阿克苏河流域径流模拟

阿克苏河流域地处中国西北干旱区域,受高寒气候影响,其冰川和积雪融化补给对流域径流量变化、区域水资源合理优化及生态环境的保护影响重大。结合阿克苏河流域融雪径流的产流、汇流的独特之处,应用SWAT分布式水文模型对其月均径流进行了模拟研究。收集阿克苏河流域7个气象站点1980—2013年的逐日观测数据和阿拉尔水文站2000—2013年月均实测径流数据,基于DEM数据、土地利用数据、土壤数据,建立适合阿克苏河流域的融雪径流模型并进行月均径流的模拟。结果表明:SWAT模型在阿克苏河流域具有良好的适用性,校准期和验证期相对误差R_E均在8%以内,决定性系数R²和Nash-Sutcliffe效率系数NS均高于0.82,达到了模型的评价标准,为高海拔干旱区建立分布式水文模型提供了参考。     

滦河流域气候变化的水文响应研究

以滦河流域为研究区,基于未来气候变化研究成果建立了16种气候变化情景,结合SWAT分布式水文模型模拟了不同气候变化情景下的水文过程,对滦河流域气候变化的水文响应进行了分析。结果表明:SWAT模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;流域气温升高将会导致蒸发量增加、径流减少。在以升温为主、降水变化存在很大不确定性的情况下,滦河流域径流量可能进一步衰减。在未来降水增加的情况下,流域年均地表径流增加趋势的空间差异显著,尤其是流域下游的迁西县等地增加幅度超过12mm,研究结果将为变化环境下滦河流域的水资源管理提供参考。     

黏性泥石流运动模型在蒋家沟的对比检验

介绍了Bagnold模型、Takahashi模型、费祥俊模型、Iverson模型4个代表性黏性泥石流运动的模型,并利用云南省东川市蒋家沟的23阵泥石流测量资料对其进行对比检验。结果表明,Bagnold模型模拟的流速值总体上与测量值接近,但是弥散应力无法支撑固相有效重力;Takahashi模型模拟的流速值总体偏小;费祥俊模型模拟的水力坡降和断面平均流速均偏小;对Iverson模型的初步分析表明,蒋家沟泥石流具备维持受力平衡所需液化度的条件。参数敏感性分析表明,极限浓度对Bagnold模型和Takahashi模型影响较大,内摩擦角对费祥俊模型和Iverson模型影响较大。     

基于SWAT模型的抚河流域土壤侵蚀模拟

为模拟流域土壤侵蚀状况,分析土地利用方式对土壤侵蚀的影响,构建抚河流域SWAT模型.应用SWAT模型对研究区的径流、产沙状况进行了校准和验证,在此基础上分析了抚河流域土壤侵蚀强度特征,探讨了不同土地利用方式对产沙的影响.结果表明:4个测站月径流、月输沙量的校准期和验证期的决定系数(R2)均在0.7～0.93之间,Nash-Sutteliffe效率系数(NSE)在0.64～0.92之间,径流、泥沙模拟结果达到满意精度,模型在本区域具有良好的适用性;土壤侵蚀以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,城乡及工矿用地的土壤侵蚀模数最大,而林地的产沙量绝对量最大.研究成果可为研究区水土保持提供参考.     

沟道二维泥石流运动和冲淤数值模型研究

以水沙混合流模型为基础,采用混合流沙量动态变化模式,提出泥石流运动控制方程组,建立适用于模拟泥石流在天然沟道中的运动和冲淤过程的二维数值模型.模型基于水动力学理论、水沙两相混合流理论和宾汉体模型理论,考虑了泥石流运动、泥沙输移、沟床变形、泥石流宾汉体流变特性等主要动力学过程.将模型应用于云南东川蒋家沟实测泥石流过程的模拟研究,结果较好地反映了泥石流运动不连续性的特征和泥石流沟道冲淤随时间演变的实际规律.     

气候变化对开都河流域径流的影响研究

利用SWAT模型模拟开都河流域的径流变化,并采用1990—2009年的水文站点径流数据进行精度验证,然后设定气候变化情景,模拟不同气候条件下径流的响应特征。结果表明:模拟结果与实测径流较吻合,剔除异常年份（1994年、1995年）后,校准期（1990—2000年）效率系数为0.58,平均相对误差为-5.7%,线性拟合度为0.8;验证期（2000—2009年）的结果与校准期接近,均达到了模型的评价标准,说明SWAT模型在开都河流域的适用性较好。基于此,采用任意情景设置方法,设置了25种气候变化（气温和降水）组合情景,研究了该流域对气候变化的响应,结果表明,气候变化对径流量的影响较为显著,降水增加或气温降低均会导致径流量增加,流域未来年均径流变化的主要影响因素是降水,温度的影响相对较弱。     

2006-2015年钱塘江流域土壤侵蚀动态变化

揭示土壤侵蚀时空动态变化是合理开展水土保持工作的重要前提.基于RUSLE模型,得到2006-2015年钱塘江流域土壤侵蚀特征,并对土壤侵蚀时空格局变化展开分析.结果表明:1)钱塘江流域土壤侵蚀空间变异强,具有隐蔽性,易被忽视.土壤侵蚀模数与地形因子和土地利用方式关系密切,15°～35°坡面的草地和林地侵蚀模数大,分布面...     

1980—2020年渭河中上游流域土地利用演变及其对径流的影响

[目的] 研究渭河中上游流域不同土地利用情景下径流的响应规律,为渭河中上游流域的发展规划及水资源管理提供科学支撑。[方法] 基于1980—2020年土地利用数据,分析流域40 a的土地利用变化特征,并结合SWAT模型,设置5种历史土地利用情景、两种综合土地利用情景和3种极端土地利用情景,探究径流在不同土地利用情境下的响应。[结果] ①流域40 a间耕地、水域及未利用土地面积逐渐减小,林地、草地和居民用地面积逐渐增加。②1980—2020年共5个时期模拟年均径流深分别为72.24,72.27,72.31,71.86,72.25 mm,退耕还林、退耕还草、耕地型、林地型及草地型模拟年均径流深分别为68.59,69.70,72.60,64.81,66.82 mm。[结论] 40 a间土地利用类型的变化对渭河中上游流域径流的影响小于10%;退耕还林、退耕还草对径流主要起抑制作用。在3个极端土地利用情境下径流大小为：耕地型＞草地型＞林地型,且耕地型与林地型、草地型情境下的差异明显。     

岔巴沟流域汛期径流模拟及地表产流特征分析

气候变化是影响流域水文循环过程的重要驱动因素,近年来,气候变化导致极端降雨—径流事件的频繁发生对人类社会经济发展构成了严重的威胁。因此,迫切需要开展流域水文模拟和产流特征分析。土壤和水评估工具(SWAT)是一种具有物理机制的分布式水文模型,已被广泛用于评价变化环境下的水文过程。以黄土高原岔巴沟流域为研究区,通过利用与黄土高原地区产流模式更为接近的Green-Ampt下渗法驱动SWAT模型模拟了岔巴沟流域日尺度的水文过程,并以水文响应单元为分析对象,结合4个降雨—径流事件的地表产流量和地表径流系数分析了降雨强度和前期土壤含水量对不同土地覆被产流特征的影响。结果表明：(1)基于Green-Ampt下渗法驱动的SWAT模型率定期和验证期E_NS为0.76,0.74,R²为0.78,0.75,模型能够较好地模拟日尺度流域水文过程;(2)流域不同土地覆被下地表径流系数随最大雨强的增加呈显著上升趋势,且最大降雨强度大于16 mm/h后地表径流系数显著增加,当土地覆被为耕地时降雨转化为地表径流的比例最大,其次为草地和林地;(3)前期土壤含水量的大小可以揭示大...     

前期降雨对泥石流形成的贡献——以蒋家沟泥石流形成为例

 根据蒋家沟实测降雨资料,结合泥石流观测,分析泥石流形成的降雨组成和前期降雨对泥石流形成的影响。发现雨季不同时期土体含水量差异较大,而且在不同时期激发泥石流的短历时雨强也不同。通过实测确定出该流域前期降雨量的衰减系数为0.78。在此基础上应用主因素分析法对26场泥石流的降雨资料进行分析,发现前期降雨在影响泥石流的各项降雨指标中贡献超过80％。提出了有待进一步研究的问题。     

云南蒋家沟泥石流成因及其防治措施探析

以云南蒋家沟泥石流为研究对象,通过分析其流域的自然地理环境特征（地貌、地质、气象和水文等）和人类活动的影响,并结合泥石流发生的必要条件（地形坡降、水和松散固体物质）,探讨了蒋家沟泥石流形成的原因,总结了泥石流灾害在蒋家沟流域的分布规律和特征,最后根据泥石流的危害性特点提出了相应的防治措施。     

云南蒋家沟泥石流成因及其防治措施探析

以云南蒋家沟泥石流为研究对象,通过分析其流域的自然地理环境特征和人类活动的影响,并结合泥石流发生的必要条件(地形坡降、水和松散固体物质),探讨了蒋家沟泥石流形成的原因,总结了泥石流灾害在蒋家沟流域的分布规律和特征,最后根据泥石流的危害性特点提出了相应的防治措施.     

泥石流阵流及其活动规律

阵流是黏性泥石流的主要运动形式。选择蒋家沟1987-1994年8年间运动过程完整,阵次明显并且观测资料齐全的50次典型泥石流作为研究对象,讨论泥石流阵流产生的原因,并统计分析泥石流阵流的活动规律和特征。通过对完整的泥石流暴发过程进行分析,发现泥石流阵流径流量与阵流频次之间存在幂律关系;通过对历年典型泥石流流量过程的分析,发现蒋家沟泥石流阵流活动具有多峰性与多时段性。对于进一步认识泥石流（尤其是黏性泥石流）的运动规律和运动特征具有重要参考价值。     

云南蒋家沟泥石流滩地土壤肥力特性

蒋家沟泥石流滩地地势平坦,水源充足,热量丰富,是较好的土地资源。为促进滩地的开发利用,对滩地土壤肥力作了初步研究,结果表明：滩地剖面结构和土壤物理结构较差,沙石化现象严重;土壤微团聚体数量较少,粒级间比例不合理,水稻田表层土微团聚体主要集中在0．02～0．002mm,旱作表层土微团聚体主要集中在0．25～0．05mm;土壤养分除全钾极丰富外,其它养分都处于缺乏或极缺状态;在开发过程中,全氮增加显著,其它养分含量变化不大,有效钾呈下降趋势。     

坡面泥石流起动模型研究

针对单一坡面泥石流起动模型进行研究。基于土壤动力学理论、土壤下渗理论和土壤水动力学理论,以及土体含水率变化引起土体抗剪切应力变化的物理机理,提出了坡面泥石流起动模式。在此基础上,结合传统分布式水文模型理论,建立了分布式坡面泥石流起动模型。模型应用于云南蒋家沟典型坡面泥石流研究,能够预测坡面泥石流起动的时间、部位和起动量,进行多时段模拟坡面泥石流入沟流量过程线,模拟结果体现了泥石流发生阵发性、不连续性、滞后性的特征,这与实际观测情况吻合,表明应用该模型研究坡面泥石流的起动是可行的,能够为进一步的泥石流数值模拟提供依据。     

西藏古乡沟堆积扇泥石流输沙特征

通过室内模型试验研究 ,对不同规模的水石流、稀性泥石流、黏性泥石流在堆积扇上输沙特征进行了研究。试验结果表明 ,不同类型泥石流在堆积扇上表现出不同输移、冲淤、含沙量演变特征 ,在堆积扇不同部位泥石流输沙特征也有差异。     

四川省典型区域滑坡泥石流与降水的关系

[目的]对四川典型区域滑坡泥石流与降水的关系进行研究,为进一步分析四川地区气候变化与地质灾害分布规律之间的关系提供基础。[方法]四川滑坡、泥石流灾害多由降水引发,在收集整理近15a滑坡泥石流灾害事件后,确定出四川滑坡、泥石流的典型区域,进而分析典型区域滑坡、泥石流与降水气候特征的关系。[结果]四川省滑坡典型区域在川东地区,泥石流典型区域在阿坝州地区。近年典型区域滑坡、泥石流近年频次明显增加,典型区域滑坡属于较长日数降水诱发型,与15d有效降水密切相关,前期降水中,强降水所占比例较大;典型区域泥石流属于较短日数降水诱发型,与3d有效降水密切相关,前期降水中,中小型降水所占比例较大。[结论]研究区15d有效降水量和3d有效降水与降水气候特征间的关系密切,可分别作为典型区域滑坡、泥石流预报因子。