基于CA-Markov模型的黄土塬区黑河流域土地利用变化

研究黄土高原的土地利用变化,可为其生态建设提供重要的决策依据。基于CA-Markov模型,分析了黄土高塬沟壑区黑河流域1985－2000年土地利用变化的趋势、速度、类型及其与地形的关系,并模拟了2015年土地利用情景。结果表明,黑河流域以耕地和中覆盖草地为主;1985－2000年林地和农地减少,草地和建设用地增加,其他类型变化很小;林地和草地相互转化与耕地转出是两大变化类型;土地利用变化主要发生在沟壑区。CA-Markov模型模拟的2000－2015年土地利用将保持1985－2000年的变化趋势,因此,需加强耕地保护措施,推进退耕还林草工程,促进区域可持续发展。     

降雨强度和坡度对细沟形态特征的综合影响

细沟的形态特征研究可揭示坡面侵蚀发生机理,且细沟形态对坡面径流和侵蚀有重要影响;而现有研究仅用细沟密度和细沟宽深比等指标来表征细沟形态,不能全面准确地反映细沟的形态特征。为此基于模拟降雨试验,研究降雨强度和坡度对黄土坡面细沟侵蚀和细沟形态特征的综合影响。试验处理包括3种黄土高原有代表性的侵蚀性降雨(50、75、100 mm/h)和3个细沟侵蚀发生最常见的坡度(10°、15°、20°)。试验结果表明,坡面侵蚀速率和细沟侵蚀速率均随着降雨强度和坡度的增加呈幂函数增加。试验条件下,细沟倾斜度介于16°~20°之间,随着降雨强度的增加而增大,随着坡度的增加而减小;细沟密度、细沟割裂度和细沟复杂度分别为0.74~1.95 m/m2、0.08~0.17和1.09~1.38,三者皆随降雨强度和坡度的增加而增大;细沟宽深比为1.93~2.35,随着降雨强度和坡度的增加而减小。通过相关分析发现,细沟割裂度是评价细沟侵蚀和细沟形态的最优指标;研究降雨强度对细沟形态的影响时,建议优先选用细沟割裂度、细沟复杂度和细沟倾斜度指标;分析坡度对细沟形态的影响时,除选取细沟割裂度外,建议优先选用细沟密度和细沟宽深比指标。细沟横断面主要呈"V形",随着降雨强度和坡度的增加,径流紊动性增强,细沟横断面变化趋于不规则,说明细沟横断面变化可以反映径流的变化特征,从而揭示细沟侵蚀发生机理。     

基于交叉导流式种箱的稻种流动性及结拱研究

为了研究稻种在交叉导流式种箱中的流动特性及临界结拱状况,避免在播种过程中种箱内种子流断裂,影响对填充区的供种,利用散体力学对种箱出流口的临界结拱间隙距离进行近似推导,借助高清摄像相机对种箱内种子流动特性进行观察分析,并进行临界结拱间隙距离的试验。试验结果表明：在该结构模式下,种箱内种子能够实现整体流动,临界结拱间隙距离试验的结果与公式推导结果相近。在交叉导流式种箱的导种板间隙设计中,对于干燥物料,通过公式推导的结果可以作为参考值,对于湿种则需对公式进行系数修正。     

森林道路边坡的水土保持技术

林路边坡是森林系统的一个主要侵蚀源,而植被的稳定作用对减轻林路边坡的土壤流失效果显著。为期２ａ的研究调查了挂网护面与引种草类混播相结合、当地草类混播和引种草类混播３种护坡措施的效果。结果表明,各措施在陡峭填挖坡段均能显著地减少径流量和产沙量。在２ａ的研究中,经过植被处理后地表径流可减少 ９０％以上,物理护面处理可使植被盖度增加、产沙量降低。     

CaCl2对细颗粒泥沙静水絮凝沉降的影响

细颗粒泥沙的絮凝或分散对土壤渗透性、土壤可蚀性有重要作用,是水土保持研究的重要内容.在CaCl2浓度为0～1.0 mmol/L,泥沙浓度为10 g/L时,用吸管法研究了CaCl2对细颗粒泥沙絮凝沉降的影响.结果表明:泥沙沉降分2个阶段,分选沉降段和絮凝沉降段;在絮凝沉降段,CaCl2浓度越大,絮凝沉降越快.但较高浓度时,细颗粒泥沙平均沉速反而随CaCl2浓度增大而逐渐减小;泥沙浓度随时间呈指数衰减;细颗粒泥沙絮凝临界粒径为0.03 mm.     

土壤分散力、降雨特性和坡度对土壤侵蚀的影响

本试验在保持径流相同的情况下,研究了土壤分散力、降雨特性和坡度对土壤侵蚀的影响。结果表明:土壤流失随土壤中可交换钠百分数的增加而增加。土壤侵蚀与降雨特性和水质的关系为:DW降雨>TW降雨=低能量(雾状)的DW降雨>TW雾状降雨。DW的两种降雨(高击溅能和雾状降雨)都产生细沟侵蚀。细沟侵蚀随土壤中可交换钠百分数的增加而增加。TW降雨没有产生细沟。在具备土壤分散力条件下(含钠土壤和去离子水),径流足以产生细沟,土壤流失量随坡度增加而急剧增加。     

黄土高原雨水人工汇集研究

详细地介绍了雨水集蓄利用系统,系统地分析了集流效率与降雨等级,下垫面材料及坡度的关系,指出了雨水利用是黄土高原农业可持续发展的有效途径,并对当前存在的问题进行了讨论。     

应用遥感技术研究余江县土壤侵蚀时空演变

以江西省余江县为例,运用1979年,1988年和1996年3个时期的卫星遥感影像进行了土壤侵蚀时空演变研究,结果表明,土壤侵蚀有明显的逐步减轻趋势,土壤侵蚀与多方面因素有关,尤其与土地利用类型关系密切。     

DEM分辨率对产流产沙模拟影响研究

地形状况决定流域基本特征,因此在进行流域水文过程模拟时,DEM分辨率会影响流域特征参数的提取,进而影响模拟结果。在研究流域模拟过程中DEM分辨率对流域参数提取及产流产沙模拟的影响,选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区,采用Resizecell技术对1:25万DEM图进行单元栅格处理,分别生成100m×100m、200m×200m、300m×300m和400m×400m四种不同分辨率的DEM图;分别模拟四种情况下1997～1999年流域的产流量与产沙量,进而分析DEM分辨率对模拟结果的影响。研究表明:DEM分辨率对亚流域的面积或个数的提取影响不大,但对坡度值的提取影响较大。其中,400m×400m的DEM与100m×100m的DEM相比,1997～1999年产流模拟结果分别相差9.12%、9.71%、19.52%,产沙量模拟结果分别相差42.25%、43.56%、49.70%。因此,在进行流域产流、产沙模拟时,应进行坡度订正。     

不同比例尺DEM提取地面坡度的精度研究——以在黄土丘陵沟壑区的试验为例

以陕北绥德县韭园沟流域为试验样区 ,采用高精度 1∶ 1万 DEM所提取的坡度为准值 ,应用多层面复合分析和比较分析的方法 ,研究该地区 1∶ 5万 DEM提取地面坡度的误差特征与纠正方法。试验结果显示 ,所获得的不同空间尺度下 DEM所提取坡度值的转换图谱 ,可对 1∶ 5万 DEM计算的地面坡度统计值进行有效修正。该成果对于 DEM数据在水土保持领域若干应用标准的制定 ,提供了重要的理论依据与技术路线