冲刷条件下不同下垫面对坡耕地的阻滞水土特征分析

不同水土保持措施对坡耕地水土流失的治理起到重要作用,为研究坡耕地不同类型下垫面的阻滞水土效果,以坡耕地大豆田为研究对象,采用横垄耕作(ZT)、免耕留株(PT)、免耕覆盖(CT)和裸地(BT)4种不同下垫面,进行野外放水冲刷试验,对大豆不同生育期(幼苗期、花芽分化期、开花结荚期、鼓粒期、成熟期)的阻滞水土特征进行分析。结果表明：在各生育期内,相同冲刷强度下产流时间的长短为CT>PT≈ZT>BT。在各生育期内,CT下垫面的阻水效益值均保持最大,分别为10.92%、17.22%、24%、30.4%、31.61%。大豆全生育期的阻沙效益(SRB)优于阻水效益(RRB)。大豆不同生育期的累积产沙量与植被覆盖度呈线性关系,在相同的植被覆盖度条件下,CT下垫面的拦沙效果最好。本研究结论为防治坡耕地水土流失提供理论参考。     

黄土高原水蚀风蚀交错区不同下垫面土壤水蚀特征实验研究

以位于黄土高原水蚀风蚀交错区的神东矿区为研究基地,以黄土、沙黄土、风沙坡、基岩风化坡地、人为弃矿渣为物质基础,采用野外人工模拟降雨的方法,重点分析不同组成物质和同一物质不同固结程度斜坡地的土壤水蚀特征。对系列实验数据,应用SPSS和DPS数据处理系统进行分析。结果表明:①在条件相近的情况下,场降雨侵蚀模数的排序为:黄土>沙黄土>沙坡>弃矿渣>风化壳;②在相同的雨强和坡度条件下,黄土坡面产流快,易形成细沟、浅沟,使坡地变得起伏不平;沙黄土坡面则产流慢,形成沟谷的时间较迟,但演化快。③多石块的粗骨性风化壳侵蚀量随降雨强度的增加而增加,但产沙过程却以产流初期最大,之后趋于减少并稳定;④同一物质不同堆积年限的坡地,在没有人为破坏的情况下,随着堆积年限的增加而固结程度提高,侵蚀模数由16 379 t/（km²·a）下降到1 227 t/（km²·a）。⑤弃矿渣坡地的侵蚀容易出现滑塌和滑坡,产沙过程波动明显,有短暂的高含沙量的泥石流过程。     

不同下垫面径流系数与雨强及历时关系的实验研究

城市下垫面类型的多样化,使得径流系数在时空上的变化越来越复杂。采用自制模拟降雨系统,对SBS、不透水地砖、水泥地面、透水砖和草地等典型下垫面进行了实验研究。结果表明:弱透水性的下垫面径流系数容易达到较高的稳定值,透水砖的下渗能力接近草地。双曲线模型能够较准确地描述径流系数与单影响因素之间的关系,并得了到具有一定物理意义的降雨历时(或雨强)与各下垫面径流系数的最优拟合公式,且除透水砖外其相关系数达92%~97%,可见降雨历时对径流系数的影响较大。相同降雨条件下,3种弱透水性下垫面按径流系数由大到小依次为:不透水砖、SBS、水泥路面。降雨量较小时,下垫面的表面洼蓄及附着水层的比例不能忽略,此时径流系数不能反映渗透能力。透水砖和草地的下渗能力很强,适当增加其面积可提高城市雨水下渗能力。本研究可为城市雨水利用研究的后续工作提供参考。     

连云港市低山丘陵区侵蚀性降雨特征及产流产沙规律

[目的] 分析不同降雨特征和不同下垫面条件下江苏省连云港市低山丘陵区土壤侵蚀产流产沙规律,为当地水土流失防治和提高水土保持效益提供科学依据。[方法] 以黑林水土保持监测点为研究对象,采用K均值聚类法对当地2013—2020年侵蚀性降雨类型进行分类,识别侵蚀性降雨特征,采用灰色关联法分析该监测点5个坡面径流小区降雨量、产流量、产沙量之间的相关性,通过双累积曲线法比较不同下垫面条件下产流产沙能力差异,分析人类活动对地表扰动的水土保持效应。[结果] ①侵蚀性降雨主要发生在汛期,以Ⅰ型(小雨量、小雨强)降雨为主,频次占比66%,其次为Ⅱ型(中雨量、中雨强)降雨和Ⅳ型(大雨量、中雨强)降雨,Ⅲ型(大雨量、大雨强)降雨最少; ②产沙量与降雨量和径流深密切相关,相关系数分别为0.64～0.85,0.61～0.86; ③Ⅲ型降雨引起的次降雨含沙量最大,Ⅳ型降雨引起的土壤流失总量最大; ④农地的产沙能力最大,林地次之,自然荒地最小,减少地表土壤的人为扰动,横向起垄种植,选择覆盖度高的植物更有利于提高当地的水土保持效益,总体上林地水保效益优于农地。⑤不同下垫面间产流产沙差异随着雨量和雨强的增大逐渐减小。[结论] 连云港市低山丘陵区侵蚀性降雨主要发生在汛期,不同雨型不同下垫面间产流产沙特征差异明显,林地水保效益优于农地。     

东太平洋赤道海区水温与西北太平洋台风及浙北近岸降水关系的初步研究

众所周知，海洋的热容量比大气大1，200倍。地球大气的运动，除了受到太阳辐射的作用，还广泛受到其下垫面加热效应的影响。海洋复盖了70．8％的地球表面，是大气运动下垫面的主要组成部分，在适当的条件下，将向大气提供所储存的部分热量，以推动大气的运动。考虑大气和海洋的耦合系统中的非绝热过程，是国内外大尺度大气运动研究的主要方法。     

哈尔滨城市融雪径流模拟及其产汇流空间分布特征

以哈尔滨市为研究区域,根据哈尔滨的气候特点、下垫面条件和DEM模型建立了适合研究区的暴雨洪水管理模型,模拟了2014年11月至2015年4月哈尔滨桃花汛期融雪径流量,并计算了不同下垫面类型融雪产流量,分析了所在研究区域最终融雪产汇流空间分布特征。结果显示:区域内降雪有14.38%为蒸发损失,有12.8%形成地表径流,有69.4%为渗入损失,余下的3.35%则在地表;因不同下垫面形成径流量多少主要受不透水率和面积大小的影响,屋顶形成径流量最大,冰面径流量占总净流量的4.7%,人行道最小仅达到1.56%,绿地、城市道路和内部道路处于中间值。马家沟融雪径流量为3.4×10⁶m³,高于其他两条城市内河阿什河和何家沟,占总径流量的40%。     

若尔盖区域不同下垫面蒸发量影响因素研究

若尔盖高原的水汽输送直接影响中国北方地区的干旱情况。本文采用不同的蒸发公式计算若尔盖高原不同下垫面蒸发量的差异,分析了若尔盖高原盆地下垫面的状况对蒸发量的影响,进而针对不同下垫面对若尔盖地区水汽输送、土壤沙化退化提出了可行性的建议。     

模拟降雨地表径流污染物输移规律试验研究

为研究不同雨强情况下,下垫面对降雨地表径流污染物的削减效果,选取水泥土、粘土砖、机瓦3种典型下垫面进行室内模拟试验。试验结果表明:对CODMn、NH4+-N的削减效果依次为机瓦粘土砖水泥土;对UV254的削减效果依次为粘土砖水泥土机瓦;对TP削减效果依次为水泥土粘土砖机瓦。考虑下垫面集流效率与削减能力,此3种下垫面中机瓦最优。     

中国北方5种下垫面对沙尘暴的影响研究

利用中国北方农田、草地、沙地、戈壁、盐壳5种不同下垫面15个气象站点40年的大风与沙尘暴日数气象数据，对这5种下垫面大风日数与沙尘暴日数之间的关系进行了定量研究。通过分析初步得出：大风日数与沙尘暴日数之间存在着一定的相关关系。下垫面对沙尘暴有重要的影响，不同下垫面的沙尘暴日数存在着较大的差异。草地、戈壁、盐壳的沙尘暴日数明显少于大风日数，沙尘暴日数的年际变化较小，农田与沙地的沙尘暴日数明显增多，甚至在许多年份中多于大风日数。这种差异是由不同下垫面对沙尘暴的影响机制决定的。     

荒漠绿洲下垫面粒度特征与供尘关系的研究

研究以野外观测为主要手段，分析了不同高度大气降尘与不同下垫面沙粒的粒度特征及二者间的关系。结果表明：近地表0．1m处收集到的沙尘物质主要来自于近地表跃移的沙粒，随着高度的增加，降尘中细沙成分越来越少，粉沙成分越来越大。不同下垫面粒度特征与扬沙起尘关系密切。其粒度特征可反映下垫面向大气提供沙尘的程度。