红壤区稀土矿开发导致河流泥沙淤积量的估算--以江西省信丰县崇墩沟小流域为例

不合理的人为活动是侵蚀产沙的主要原因之一。在江西省信丰县崇墩沟小流域内由于稀土矿产的无序开发,导致河流泥沙严重淤积。通过实测河流淤积泥沙断面,计算出在7 500 m长的河道共淤积泥沙30 193 t,考虑到输移比,整个流域内土壤流失量可达3 500 t/km2,平均侵蚀模数也高达1 150 t/(km2.a)以上,属于中等强度的土壤侵蚀。调查结果发现,河流中淤积的泥沙主要来源于稀土矿开发的尾矿流失;土壤流失量高到99 730 t/km2,年平均侵蚀模数为34 000 t/(km2.a)以上,属于极强度的水土流失。治理水土流失,须加强对稀土矿开发的管理,防止形成新的水土流失;将已废弃的稀土尾矿作为治理的重中之重,可有效地降低流域内土壤侵蚀的强度。     

次暴雨下小理河流域淤地坝拦沙能力分析

2017年7月26日,黄河支流无定河发生100年一遇的暴雨洪水。小理河流域位于本次200 mm左右雨量的特大暴雨区内,流域内洪水泥沙危害十分严重。淤地坝是该流域治理水土流失的主要工程措施之一,对于拦截泥沙起到了一定作用。针对本次暴雨对小理河流域646座淤地坝开展了调查,测量了215座淤地坝坝库泥沙淤积厚度及面积等,估算出了淤地坝泥沙淤积量,并对其中22座淤地坝的坝库淤积泥沙取样176个,进行了颗粒级配分析。实测数据为年度咨询及明确淤地坝对下游河流输沙过程的影响提供了科学依据。     

云南省澜沧江流域的土壤侵蚀及其环境背景

土壤侵蚀是引起土地退化和河流泥沙淤积的根源,其产生与各种自然因素和人类活动存在一定关系。利用ArcView3.2和ARC/INFO8.1软件,通过图层叠加,统计分析和缓冲区分析等,对云南澜沧江流域的土壤侵蚀与地形坡度、土地利用/土地覆被现状、土壤类型和分布以及河流、道路两侧的缓冲区等之间的关系进行了分析。     

柳河流域径流、泥沙时变过程研究

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一,具有河道泥沙淤积严重、大量沉积以及向辽河泥沙输出量高等特点。对柳河流域径流、泥沙要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行时变过程分析,并研究径流量与泥沙输沙量的相关关联系数及关联度,结果表明,柳河流域径流量年内及年际分配都很不均匀,且有随时间的发展更不均匀的趋势。径流量与输沙量之间有着很密切的相关关系,各站的关联度由0.560～0.921不等,但总体上,关联度较大。     

豫西黄河流域土壤侵蚀环境特征与类型划分

豫西黄河流域是黄河泥沙的产区之一,严重的水土流失使黄河下游泥沙、洪水问题更加严峻。通过对研究区土壤侵蚀的地质环境及形态类型的调查研究,分析了研究区控制土壤侵蚀的主要地质环境特征,在此基础上依据不同地质环境特征,主要考虑地形地貌类型和地层岩性等地质环境条件的差异,将研究区土壤侵蚀环境类型划分为基岩山地丘陵侵蚀、黄土塬梁峁丘陵侵蚀、河谷侵蚀3种类型,这对于黄河的治理与开发以及区内生态建设具有重要的意义。     

柳河流域径流、泥沙时变过程研究

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一,具有河道泥沙淤积严重、大量沉积以及向辽河泥沙输出量高等特点。对柳河流域径流、泥沙要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行了时变过程分析,并研究了径流量与泥沙输沙量的相关关联系数及关联度,结果表明,柳河流域径流量年内及年际分配都很不均匀,且有随时间的发展更不均匀的趋势。径流量与输沙量之间有着很密切的相关关系,各站的关联度由0.560～0.921不等,但总体上,关联度较大。     

基于坝地泥沙淤积信息的流域侵蚀产沙特征研究

以淤积年限53年、淤积厚度为10.58 m的王茂沟流域背塔沟闷葫芦坝为研究对象,利用2012年洪水冲刷成的深沟,通过剖面辨识将泥沙沉积层分为86个淤积巡回,结合1959-2012年间降雨资料以及流域侵蚀产沙沉积剖面的物理特征,建立了淤地坝沉积序列的时间坐标。在此基础上,依据泥沙沉积量计算了坝控范围不同时期的土壤侵蚀模数,分析了土壤侵蚀模数变化与当时对应农村经济政策和土地利用的密切关联。研究结果表明:对于无泄洪设施的淤地坝,层淤积泥沙量与次侵蚀性降雨最大30 min降雨强度(I30)具有极强的相关性;研究方法可为无水文资料地区水沙资料的反演提供新的可行途径;水土流失治理必须以生态经济学为指导,才能符合客观规律。     

三峡库周区不同土地利用方式下土壤侵蚀变化特征——以重庆市璧山县为例

三峡工程水库淤积是影响三峡工程能否正常运行的一个关键问题,三峡库区周边地区的土壤侵蚀造成泥沙淤积问题对三峡工程的威胁较大;在遥感与GIS技术的支持下,通过遥感影像解译获取库周地区璧山县199年和2000年土地利用与土壤侵蚀数据,建立土地利用与土壤侵蚀的面积转移矩阵,采用景观格局指数探讨了两期土壤侵蚀的格局及变化特征.结果表明:不同的土地利用方式对土壤侵蚀有着不同的影响,土壤侵蚀的造成既与人类砍伐和开垦林地、坡耕地种植有关,也与山区的地形地貌有关;结合璧山县年来对土壤侵蚀治理的实际措施来证实选择合理的土地利用方式,以及实行天然林保护等工程对于高效利用土地资源,控制水土流失,实现区域经济的可持续发展具有重要意义;     

基于N-SPECT模型的胶东半岛土壤侵蚀及泥沙入海通量研究

[目的]探讨土壤侵蚀与土地利用的关系,为胶东半岛海岸带水环境保护和治理以及流域综合管理提供必要的技术支持和参考依据。[方法]在RS-GIS技术支持下,基于N-SPECT模型,对胶东半岛2006—2010年土壤侵蚀量及泥沙入海通量进行模拟。[结果]土壤侵蚀高值区集中于半岛东部和南部,低值区主要分布于半岛中部和中南部。大沽河流域、五龙河流域和大沽夹河流域3大流域对整个胶东半岛的土壤侵蚀贡献最大。针对3大流域之外的其他半岛区域,按照汇水区划分岸段,各岸段单位长度泥沙入海通量的空间差异显著,青岛市城阳区海岸、青岛南端(胶南)海岸、莱州湾东部海岸和威海西南端海岸泥沙通量最大。[结论]土壤侵蚀和产沙与源区土地利用结构密切相关。总体而言,耕地主导型区域是土壤侵蚀严重的区域,而林地和草地具有减轻土壤侵蚀的作用。     

红河流域泥沙演变趋势分析

红河流域位于云南省中部和东南部,流域内水土流失严重。选取元江干流和李仙江干流的控制站作为代表站,分析红河流域的河流输沙量及其演变规律。其结论是:植被较差、土壤侵蚀强度大且面广的区域水土流失严重,重点区域为红河干流上段、元江和蛮耗站区间,布固江上段,盘龙河上段。维护红河流域生态环境建设必须要加强水土保持工作,扩大植被建设面积,加强泥沙监测,及时发现和掌握泥沙的演变规律,为泥沙治理和水土保持提供科学依据。     

对土壤侵蚀研究的几点思考

土壤侵蚀是现代地理环境条件下改变地貌景观的主要过程,也是引起土壤质量退化、沙漠化与石漠化的核心因素,与土壤、生态、水文等多个地表过程密切相关。虽然土壤侵蚀研究需要气候、地质、地貌、土壤、水文、生态等相关学科的基本知识,分析土壤侵蚀发生、发展过程的动力机制,但需要明确界定土壤侵蚀研究的时空尺度。土壤侵蚀与水土保持之间相互联系、相互促进。土壤侵蚀研究的时间尺度以次降雨、月、年为主,研究主题为次降雨侵蚀过程、土壤侵蚀季节变化与年际变化,时间尺度不宜超过100年。土壤侵蚀研究的空间尺度以小流域为主,基于土壤侵蚀垂直分带性,可以进一步分为样点、坡面、沟坡与小流域。在不同空间尺度上,研究内容与研究方法差异明显。土壤侵蚀过程包括土壤分离、泥沙输移和泥沙沉积,各个过程的主控因素存在差异,研究成果积累差异明显,研究重点会随着时空尺度的变化而有所不同。在土壤侵蚀过程研究中,应充分理解分离控制和输移控制及其时空转换阈值。虽然土壤侵蚀研究已经取得了大量成果,但在细沟网络结构及其时空变化、泥沙沉积过程、沟蚀形成与演变动力机制、重力侵蚀发育过程动力学机理、小流域土壤侵蚀过程模型等诸多方面,亟待加强研究。     

洞庭湖泥沙沉积与土壤侵蚀

洞庭湖是一个吞吐型的过水湖泊,其泥沙沉积量大,1951～1983年累计沉积泥沙约48.07亿t,年平均沉积1.5亿t。泥沙沉积于汛期,多为长江冲积物。严重的泥沙淤积,反映出长江中上游地区土壤侵蚀十分强烈。泥沙沉积灾害发生在湖区,突出表现为洪涝、土壤潜育化和血吸虫感染。侵蚀灾害发生在山丘区,它导致土壤退化和滑坡、泥石流灾害加剧。加强长江上游水土流失重点防治和中上游防护林工程体系建设,提高人均产值,消除或减轻人口增长对生态环境造成的压力,可从根本上控制土壤侵蚀和泥沙沉积灾害。     

东北黑土漫岗区土壤侵蚀垂直分带性研究

东北黑土漫岗区由于其独特的自然地理与人文环境特征表现出独特的侵蚀产沙特性。通过对典型黑土漫岗区土壤侵蚀宏观遥感调查、微地貌采样调查及对该区域的实地考察,总结出该区土壤侵蚀随宏观地貌及微地貌垂直分带变化的一般特点。从黑土漫岗区土壤面蚀与沟蚀发展的一般过程出发,提出了该区土壤面蚀、沟蚀发展的一般模式。研究结果将有助于对黑土侵蚀过程的认识,进而为该区侵蚀泥沙来源与沉积位置的确定、坡沟治理的方针以及水保措施配置等重大理论与治理决策问题提供理论基础。     

土壤侵蚀示踪方法研究综述

土壤侵蚀已成为极为严峻的环境问题之一,由于降雨、坡面层流引起的土壤侵蚀被认为是涉及到坡面土壤的分散、沉积和转移同时发生的过程。分别介绍了放射性核素¹³⁷Cs示踪,稳定性稀土元素示踪,磁性示踪剂在土壤侵蚀、沉积、分布和泥沙来源研究领域中的进展情况。旨在借鉴国内外研究方法上的经验。对于准确评价侵蚀泥沙在坡面空间、时间尺度上的分布、转运、沉积,了解土壤侵蚀过程和评价基于坡面、流域的土壤侵蚀模型有重要的指导意义。     

Prospects of sediment deposition at small watershed scale in the black soil region of Northeast China: A mini review

Sediment deposition is one of the most significant processes in small watersheds characterized by gentle long hillslopes in the black soil(Mollisol)region of Northeast China, as indicated by severe ephemeral gully and gully erosion on hillslopes and very low sediment concentrations in river systems.Few reviews have been conducted to summarize the related research in this region. The objectives of this review were to identify the potential factors influencing sediment deposition, review related s...     

鄂东南花岗岩红壤不同土层侵蚀过程

为了探讨不同降雨动能条件下花岗岩红壤各层次(淋溶层、淀积层、母质层)在坡面侵蚀过程中的产流产沙特征,研究采用室内人工模拟降雨试验方法,对其水动力学参数变化特征及其与土壤侵蚀速率之间的定量关系进行了研究。结果表明:(1)降雨动能对各层次土壤坡面的产沙产流特征影响显著。随着降雨动能增加,各层次土壤初始产流时间不断递减,且径流含沙量和总产沙量均不断增大;(2)各层次土壤之间的侵蚀规律差异显著。初始产流时间、径流含沙量及总产沙量均表现出显著差异; 通过回归分析,发现土壤侵蚀速率与降雨动能之间有良好的线性关系;(3)水流功率和单位水流功率与土壤侵蚀速率均呈显著的相关性,且能够用幂函数准确地描述它们之间的关系,引入土壤黏粒含量可使得模型更加可靠,在实际应用中有更广的应用范围和现实价值。综上,降雨动能和土壤质地对花岗岩红壤坡面侵蚀的形成和发展过程具有显著影响。     

考虑水土保持拦沙效益的水库设计输沙量分析

陕北黄土高原的水土流失严重地制约着当地经济和社会的发展。为此,人们开展了一系列的水土保持治理工作,并取得了明显的拦沙效果。然而,在水利工程设计,特别是无资料流域水库设计输沙量的确定等方面,如何考虑这种拦沙作用,目前尚缺乏成熟的方法。结合水库设计实例,综合分析了相似流域的水库实测泥沙淤积资料及水文站的实测泥沙资料。考虑水土保持与生态建设拦沙效益对水库设计输沙量的影响,探讨了水库设计输沙量的合理确定途径。     

黄土区沟道阶梯状边坡水土流失防治措施与机理

陕北地区治沟造地工程中新修沟道阶梯状边坡抗蚀性较弱。研究利用室内人工模拟降雨试验,研究新开挖沟道阶梯状边坡在降雨作用下不同水土保持措施的水沙效应,并观测其侵蚀发育过程。结果表明:极端气象条件(120mm/h雨强)与坡顶部区域汇水作用是导致阶梯状边坡产生快速侵蚀破坏的两个主要条件。当边坡仅受到降雨作用,雨强在60mm/h~90mm/h之间变化时,产沙速率稳定,不同雨强下产沙速率呈现倍率关系,坡面侵蚀现象无明显差异,坡体无明显破坏;120mm/h雨强条件下,产沙速率显著上升,侵蚀发育过程出现明显变化,坡体破坏明显。阶梯状边坡平台反坡措施能有效减少60mm/h,90mm/h,120mm/h三种雨强下产沙量58.4%,35.2%,62.1%,减少径流量69.6%,26.6%,60.8%,并有效减缓坡体表面破坏及侵蚀发育速度。用放水试验模拟无截排水措施情况,发现截排水措施能够有效降低产沙量92.7%,同时改变了侵蚀发育的现象,将急剧下切发育的细沟侵蚀转变为了发育较为缓慢的层状面蚀。从减水减沙的角度,坡顶截排水措施与平台反坡措施皆为有效的阶梯状边坡水土流失防治措施。     

黄土高原沟壑区谷坡农地侵蚀及产沙的137Cs法研究

该通过运用铯－１３７法对黄土高原沟壑区陇东南小河沟龙谷坡农耕地侵蚀进行研究，定量地分析了其侵蚀及产沙。结果表明：在老谷坡农地内其土壤侵蚀量很，但其输移率却很低，即其真正流失量较小，存在大量地内堆积。通过修建梯田，可使其流失量大大减小，梯田较坡耕地拦沙效益高出９６．５％。