岷江干旱河谷区不同土地利用方式下土壤抗冲性试验

采用野外实地放水冲刷的试验方法,对岷江上游干旱河谷区龙坝沟流域不同土地利用方式(灌木林地、荒草地、耕地和裸地)下土壤抗冲性进行测试研究,分析了土壤侵蚀产沙相关因素。结果表明:不同土地利用方式下土壤抗冲系数均随冲刷时间延长呈波状上升变化趋势;土壤的抗冲性从大到小依次为:荒草地、小麦耕地、灌木林地、玉米耕地、裸地;土壤抗冲系数与粉粒体积分数呈显著负相关(相关系数为-0.992,P<0.01),与砂粒体积分数呈显著正相关(相关系数为0.925,P<0.01)。     

科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲性及其与物理性质的关系

【目的】研究水蚀风蚀交错区土壤抗侵蚀特性对不同林草措施的响应。【方法】采用室内抗冲槽原状土冲刷和土壤物理性质分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲特性及其与物理性质的关系。【结果】土壤冲刷过程中,不同林草措施下出现产流后的4 min之内变化较大,随着冲刷试验的进行逐渐降低,并逐渐达到相对稳定状态;不同林草措施土壤冲刷过程平均径流含沙量表现为荒草地>花生地>灌木林地>樟子松林地;不同林草措施土壤抗冲性变化与土壤冲刷过程含沙量呈反比,随冲刷时间延长,总体来说与冲刷时间越长,抗冲性能越强的规律相符合,且这种变化规律不受林草措施变化而改变。径流结束时不同林草措施下的土壤抗冲性表现为花生地<荒草地<灌木林地<樟子松林地。土壤抗冲性与土壤体积质量极显著负相关,与土壤孔隙度显著正相关,土壤抗冲性指数与砂粒极显著负相关、与粉粒和黏粒正相关,但均不显著,与土壤持水性并无显著性关系。【结论】林草措施能够显著提高土壤抗冲性能,以樟子松效果最强。     

土壤侵蚀模拟试验的小型水槽设计

通过设计实例,介绍了用于土壤侵蚀室内模拟试验的小型冲蚀水槽的设计方法。该试验装置可用于土壤侵蚀的填土冲蚀试验、薄层水流的水流特性试验和薄层水流的夹沙输沙试验,并且可以进行绿篱拦挡条件下的浅沟侵蚀试验。试验坡度可在1°、5°、10°、15°、25°调节,冲水流量在0～0.2m3/min可调,泥沙浓度在0～100g/L可调。该试验装置的设计可为土工试验设计大型冲蚀水槽和更小型的冲蚀水槽提供一定的设计思路,从而更好地为土壤侵蚀的室内模拟试验服务。      

进入热泵机组的江水水质与过滤特性试验

为解决长江中上游的地表水中含沙量大,微生物以及悬浮物含量高,而不能直接作为江水源热泵机组的循环冷却用水的问题,对长江重庆段的水温和水质情况进行了分析,介绍了水流防堵除渣装置的原理,并通过试验测试了水流防堵除渣装置的性能.试验结果表明：过滤后的江水含沙量可降低到100 g/m3左右,平均去除率达68.5%,悬浮物及水藻含量也明显减少,浊度基本能够控制在50～100 NTU,平均去除率为73.1%,能够满足直接进入机组的水质要求.装置压力管道负载阻抗与安装管路特征阻抗相匹配,其水击压力幅值很小,能解决长江水进入热泵机组的清污、防堵、防水击的关键技术.整个分离系统结构简单,安装方便,运行可靠,运行费用低,能实现利用水流及重力完成浊水的自动过滤、自动清渣和自动排污,可在长江中上游的地表水源热泵中应用.     

玉米季土壤抗冲性变化特征及其影响因素分析

采用野外原状土冲刷与室内分析相结合的方法,对玉米各生育期土壤抗冲性动态变化及其影响因素进行了研究。结果表明:不同坡度条件下,玉米各生育期土壤冲刷过程中含沙量随冲刷时间延长呈先下降后趋于平稳的变化,在15°坡度下含沙量最高。土壤抗冲性和增强效应随生育期推进呈逐渐增加的趋势,于成熟期达最大。随冲刷坡度的增加,玉米根系对土壤抗冲性的增强效应呈逐渐降低的变化趋势。土壤抗冲性与土壤容重、有机质和2 mm以上水稳性团聚体数量呈极显著正相关,与0~0.25 mm水稳性团聚体数量呈极显著负相关。土壤抗冲性与含根量、根系表面积、根系体积和总根长呈极显著正相关。因此,采用增施有机肥促进有机质和水稳性团聚体的提高,以及筛选根径0~0.5 mm根系发达的玉米品种对该区域水土流失防治具有重要现实意义。     

非硬化路面侵蚀产沙规律野外模拟试验

为了科学治理非硬化路面水土流失,采用野外放水冲刷试验,对非硬化路面侵蚀产沙规律进行了试验研究。结果表明,同一坡度不同放水流量与同一放水流量不同坡度条件下,非硬化路面产沙随时间的变化形式均有3种,分别为平缓型、多峰型和单峰型。对同一路面不同观测断面的产沙量分析发现,产沙量沿坡面的空间变化形式分别为波动式减小、逐渐式减小和先增大后减小。、得出平均含沙量与放水流量呈对数相关,产沙率与放水流量、平均含沙量与坡度、产沙率与坡度均呈直线相关。以期为非硬化路面的水土流失预测和治理提供科学依据。     

重粉质壤土坡面细沟侵蚀发育规律实验分析

通过室内放水冲刷实验,研究了重粉质壤土在5种不同坡度下细沟侵蚀发育的水动力学特性、细沟水流含沙量的变化以及细沟断面的发育规律。结果表明,流量为700L/h条件下,细沟断面沟宽、沟深均随坡度的增加而增加,沟深与沟宽发育速度正相关;宽深比随着坡度的增大而减小,各坡度的宽深比均稳定在1.5~2之间;细沟断面形态系数变化于0.418~0.892之间,随着细沟的发育逐渐增大,细沟断面形态由宽浅形向窄深形发育;坡面细沟水流流速伴随细沟的发育而减小,可用幂函数方程描述;细沟水流含沙量随细沟发育逐渐趋于稳定,与细沟断面形态系数正相关。     

颗粒粒度均匀性分布规律的试验研

挟沙水流中的泥沙颗粒运动是随机的，所以在水流中的某一位置的泥沙组成有粗有细，同时不同位置粗细颗粒的均匀程度是不一样的。通过水槽试验研究了不同泥沙浓度及水流条件对泥沙颗粒均匀性沿垂向分布规律的影响，试验表明：在泥沙浓度或者水流条件较小的情况下，非均匀系数沿垂向分布是逐渐增大的，即越接近床面，颗粒越均匀，非均匀系数越接近1.0，然而在浓度较高和水流条件同时作用的情况下，在床面附近出现了非均匀系数最小值.     

宁夏平罗盐碱地排水渠道抗冲性野外水槽试验

采用水槽试验的方法来分析宁夏平罗西大滩地区分别以白僵土、沙土所铺设成的排水渠道的稳定性.结果表明,用白僵土铺成的渠道有很强的抗冲性,白僵土的侵蚀及渠道的冲淤变化,主要归因于反复对白僵土的浸润湿化与脱水干燥;沙土粘性小,抗冲性弱,用沙土铺成的渠道在水流作用下纵向横向变形都很大,随着试验的进行,沙土逐渐被河流冲刷带走,渠道...     

一种新试验方法下二灰稳定粒料抗冲刷性能的研究

鉴于几种传统试验方法对养护龄期较长的半刚性基层混合料试件冲刷效果不理想的现状,在比较国内外冲刷试验设备的基础上,提出了一种简便有效的半刚性基层材料冲刷试验方法.基于新的试验方法,并采用冲刷率作为抗冲刷性能的指标,研究了不同养护龄期、不同水压和冲刷时间下二灰稳定粒料的抗冲刷性,最后简要分析了冲刷率与试件强度之间的关系.试验表明:二灰稳定粒料试件的冲刷率,随试件养护龄期的增加而迅速减小,到90 d龄期时受冲刷水的影响很小;随二灰稳定粒料试件的抗压强度逐渐增加,其抵抗水冲刷的能力逐渐增强.     

黄土丘陵沟壑区小流域治理对侵蚀产沙特征的影响

以黄土丘陵沟壑区第Ⅲ副区内治理小流域桥子东沟和未治理小流域桥子西沟为对象,分析降雨、径流、泥沙资料,研究水土保持综合治理对流域侵蚀产沙、水沙关系、次降雨泥沙输移过程的影响。结果表明：水土保持综合治理的桥子东沟的年降雨侵蚀产沙显著低于未治理的桥子西沟。水土保持综合治理降低了径流平均含沙量、输沙率,桥子东沟的径流平均含沙量、输沙率比桥子西沟分别减少40%、80%。水土保持综合治理改变了次降雨径流含沙量和输沙率动态过程。治理初期,桥子东沟的径流含沙量过程都明显高于桥子西沟,桥子东、西沟输沙率在不同时间段有高有低;治理后期,桥子东沟的径流含沙量、输沙率都显著低于桥子西沟。水土保持综合治理影响小流域次降雨水沙关系。     

西藏林芝地区土壤水分特征曲线适用性研究

西藏地区自然气候特征、成土母质和成土条件有着显著的地区特性,了解西藏高原地区土壤水动力学特性对于研究高原地区水文和水循环过程具有重要的意义。2015年分别在林芝地区米林县(海拔2 905 m),八一镇(海拔3 240 m)和林芝县(海拔3 879 m)3个青稞种植区田间取样,在原状土土壤水分特征曲线测试的基础上,研究了西藏林芝地区土壤基质势和土壤含水率之间的关系,并建立了参数的微分求解方程,发展了土壤水分特征曲线非线性函数的参数估计方法;基于实测值构建Jacobi矩阵,采用全局性最优方法确定了van Genuchten模型和Gardner-Russo模型的参数。结果表明,-11.0~-4.0、-42.0~-11.0 k Pa以及-54.0~-42.0 k Pa基质势区段的单位基质势平均含水率变化量分别为5.4×10-3、11.2×10-3和6.7×10-3cm~3/(cm~3·k Pa),最大差异性发生在-54.0~-42.0 k Pa之间,西藏地区的土壤水分特征曲线形状主要决定于黏粒质量分数,而砂粒质量分数则主要影响土壤水分特征曲线的变异性。van Genuchten模型和模拟6组试验数据的相对误差平均值和最大值分别为0.04和0.09。采用Gardner-Russo模型模拟6组试验数据的相对误差的平均值和最大值分别为0.06和0.14。van Genuchten模型模拟西藏林芝地区的土壤水分特征曲线的精度及有效性显著超过Gardner-Russo模型。     

黄土高原西部不同集雨保水措施下土壤水分变异特征

选择黄土高原西部丘陵区典型生态恢复区域,采用中子仪测定研究了不同集雨保水措施下油松林土壤水分变化,明确了不同措施下土壤水分动态特征和雨季前后土壤水分的亏缺与补偿情况。结果表明:不同集雨保水措施下土壤储水量差异明显。坡面覆膜集雨措施下各个土层土壤含水率均大于其他措施下土壤含水率。7月份各措施下土壤储水亏缺均有不同程度的缓解,坡面覆膜集雨、坡面覆膜集雨与集水槽结合2种措施下0~100 cm土层土壤储水亏缺状态得到有效缓解。坡面覆膜集雨措施对于有效利用降水有显著作用;树穴覆膜对于表层土壤水分的恢复有负面影响,但对深层土壤保水作用明显;燕尾式聚流坑对提高降水利用率和缓解土壤储水亏缺状态效果不佳。     

雅鲁藏布江中游悬移质输沙率的周期性与不均匀性分析

悬移质是河流生源物质输运的重要载体,阐明河流中悬移质输沙率的时间变化特征可为了解河流生态节律提供基础信息.基于雅鲁藏布江中游奴各沙、羊村、奴下水文监测站点1956-2000年共45年逐月悬移质输沙率、流量监测数据,通过建立水沙关系曲线对缺测部分进行插补,采用Morlet小波变换、集中度和集中期分析方法探讨该流域不同时间...     

黄土高原中部不同类型区沙棘果实营养成分分析

本文对黄土高原中部(陕西省)沙棘分布较为集中,且具代表性的靖边县、黄龙县和陇县的沙棘果进行采样并分析了全果实粗蛋白、粗脂肪、鲜水分的含量及总酸度;果肉和果汁中维生素及糖类含量;沙棘果汁(原汁)中氨基酸含量;种子油的脂肪酸组成;鲜果肉油的脂肪酸组成等,为该区沙棘进一步的开发利用提供基础数据.     

动水条件下分离鳃水沙分离效率的分析

采用物理模型试验方法,开展了相同含沙量下不同流量的分离鳃和普通管水沙分离效率试验。试验结果表明:动水条件时,分离鳃中也出现了垂向和横向异重流现象;当含沙量为10kg/m^3时,分离鳃在浑水进口流量为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1m^3/h条件下,水沙分离效率是普通管的1.03~2.26、1.16~2.45、1.30~2.70、1.58~3.85、1.65~1.60倍;分离鳃的最佳浑水进口流量为0.9m^3/h,水沙分离效率可达34.12%,耗水率为5.78%;浑水进口流量为0.3~0.9m^3/h时,分离鳃水沙分离效率随时间的变化可分成缓慢增加、快速增加、缓慢增加3个阶段,而浑水进口流量为1.10m^3/h时仅有缓慢增加阶段。     

黄土高原土石山区碎石分布特征及其导水性质分析

天水凤凰山中等风化变质岩碎块含量随土层增加含量增大;各层土体中粒级为2~5 mm碎石含量在各坡位变异小,坡中、坡下处粒径大于25 mm碎石含量相对高;铜川崾崄梁坡上土体的风化沉积岩碎石含量有随着土层加深有增大的趋势,其他坡位该趋势不明显,含量最高的为10~30 mm碎石;泾阳张家山卵石含量在坡位和土层上分布差异较小,粒径10~30 mm碎石含量最高。中等风化的块状碎石构成的土石介质的饱和导水率(ks)与土石比(土壤和碎石的质量比)关系呈对数关系,而片块状沉积岩碎屑构成的土石介质的ks与土石比关系呈正比线性关系;而椭圆卵石构成的碎石构成的土石介质ks与土石比无明显关系。     

半干旱黄土丘陵沟壑区不同规格鱼鳞坑集水效果研究

为了研究不同规格鱼鳞坑的集水效果,确定不同立地类型条件下适宜的鱼鳞坑规格,通过鱼鳞坑集水效果指标的建立,对半干旱黄土丘陵沟壑区4种规格的鱼鳞坑集水效果的年内变化进行了对比研究。结果显示,在半阳向缓坡上,120cm×80cm×60cm或者80cm×60cm×60cm规格较适宜;半阳向陡坡和极陡坡上,80cm×60cm×6...     

黄土高原地区水土保持减水减沙效

水土流失是西北黄土高原地区生产和生活环境不断遭受破坏的重要原因，严重的水土流失不但危害着该区的生态环境，而且大量入黄泥沙进入下游，导致河床不断抬高，给下游防洪及农业生产造成危害。近年来，众多水土保持工作者进行了大量的探索、研究与实践，提出许多水土保持模式，探讨了评价水土保持模式减水减沙效益计算的水文法，SCS模型法以及水保法，并对三种方法就同一实例进行计算和对比分析，给出合理性建议。