黄河中游多沙粗沙区粗泥沙输沙模数区域分布及产沙量分析

通过对黄河中游多沙粗沙区中d≥0.05 mm和d≥0.10 mm不同粗泥沙年输沙模数级的区域分布及产沙量的分析,得出d≥0.05 mm粗泥沙年输沙模数大于等于2 500、5 000和10 000 t/km2的粗泥沙来源区面积分别为5.82万、1.97万和0.22万km2,对应区域产生的全沙量分别占黄河中游多沙粗沙区全沙量的80.0%、35.6%和5.9%;d≥0.10mm粗泥沙年输沙模数大于等于350、700、1 400和2 800 t/km2的粗泥沙来源区面积分别为5.80万、3.94万、1.88万和1.17万km2,对应区域产生的全沙量分别占黄河中游多沙粗沙区全沙量的79.8%、58.3%、34.5%和24.2%。研究不同输沙模数级的区域分布、面积及产沙量,为粗泥沙集中来源区界定提供支撑。     

坡面尺度土地利用空间配置的产沙效应——以陕北黄土丘陵沟壑区为例

为了研究黄土丘陵沟壑区缓坡地土地利用与水土流失的作用机理,选取中科院安塞水土保持综合试验站9个缓坡试验小区为研究对象,分析了2009—2011年不同土地利用配置方式(谷子地、柳枝稷地、撂荒地、2/3谷子-1/3柳枝稷地、2/3谷子-1/3撂荒地)的侵蚀产沙特征及其与降雨、植被覆盖度的关系以及减沙效益。结果表明:缓坡不同土地利用配置方式的次降雨产沙量大小为谷子地>2/3谷子-1/3柳枝稷地>2/3谷子-1/3撂荒地>柳枝稷地>撂荒地,与短历时高强度降雨关系密切;7月可能是泥沙量产生的敏感时期;短历时高强度暴雨往往是年产沙量变化的主要原因;与谷子地相比,柳枝稷地、撂荒地、2/3谷子-1/3柳枝稷地、2/3谷子-1/3撂荒地均表现出不同程度的减沙效应,减沙效应大小为:撂荒地>柳枝稷地>2/3谷子-1/3撂荒地>2/3谷子-1/3柳枝稷地;植被覆盖度的提高能有效地减少产沙量。研究结果可以为缓坡土地利用对水土流失的影响评价提供一定的参考依据。     

雨强和坡度对嵌套砾石红壤坡面产流产沙的影响

采用人工模拟降雨的方法研究了嵌套砾石红壤坡面的产流产沙特征,分析了雨强(60,120mm/h)和坡度(10°,15°,20°,25°)条件下嵌套砾石和无砾石红壤坡面的产流和产沙过程差异。结果表明:(1)产流开始时间T_(嵌套砾石)T_(无砾石),60mm/h雨强条件下嵌套砾石较无砾石坡面在10°,15°,20°,25°坡度分别延迟4.20,2.95,2.23,1.03min;(2)坡度相同时,嵌套砾石坡面较无砾石坡面产流率明显减少,但雨强的增大会掩盖嵌套砾石对坡面产流率减小的影响;(3)嵌套砾石红壤坡面在60mm/h雨强、坡度10°条件下平均产流率最小,在120mm/h雨强、25°坡面下平均产流率是前者的4.5倍;无砾石红壤坡面在120mm/h雨强、坡度25°条件下平均产流率最大,为最小平均产流率的4.8倍;(4)各坡面产沙强度、次降雨产沙量随雨强和坡度增大而增大,60mm/h雨强、坡度10°和25°时,嵌套砾石坡面平均产沙强度为无砾石坡面的6.0%和28.4%;120mm/h雨强时,此两个坡度的嵌套砾石坡面为无砾石坡面平均产沙强度的33.9%和25.3%。     

整地与植被调整对紫色土区坡面产流产沙的影响

基于川北紫色土区3个径流小区整地前后近20a实测数据,通过建立降雨因子和产流产沙的关系对其降雨特征及产流产沙规律进行对比研究。结果表明:整地后年均降水量较整地前减少约10%,但径流系数和含沙率分别减少了88%和83%。其中,自然破坏小区经过混交造林调整后产流、产沙分别减少95%和88%(P0.05),封坡育草小区经过人工补植调整后分别减少90%和80%,荒坡垦种小区经过青砖护埂调整后分别减少78%和81%,说明混交造林水土保持效果最明显。整地前产流、产沙均表现为荒坡垦种自然破坏封坡育草,整地后表现为青砖护埂人工补植混交造林;荒坡垦种小区与其他小区间整地前后产流产沙差异均显著(P0.05);由产流产沙量与降雨特征指标的相关分析和回归分析可知,整地后的相关系数均较小,且产流的相关性明显高于产沙。说明降雨因子对整地后的产流、产沙影响较小,水土保持措施起到关键作用。植物措施和耕作措施结合有效减少该区的产流产沙量,可在该区水土保持建设中推广应用。     

陕北黄土高原不同植被类型下降雨对坡面径流侵蚀产沙的影响

通过对陕北黄土高原吴起县退耕地5个不同植被类型径流小区降雨对径流产沙影响的分析,研究退耕还林后不同植被类型的水土保持效应。结果表明:(1)降雨量与雨强对径流量的影响显著;小区建立初期5个径流小区的产流状况从大到小为油松>草地>沙棘+油松(Ⅱ)>沙棘+油松(Ⅰ)>沙棘;随着植被生长,产流从大到小为草地>沙棘+油松(Ⅱ)>沙棘>油松>沙棘+油松(Ⅰ)。随着林分郁闭度的增大,降雨与径流量的相关性在减少。(2)径流量与雨强对产沙量的影响显著;小区建立初期5个径流小区的产沙量从大到小顺序为油松>沙棘+油松(Ⅱ)>草地>沙棘>沙棘+油松(Ⅰ);随着植被生长,产沙量从大到小为草地>油松>沙棘>沙棘+油松(Ⅱ)>沙棘+油松(Ⅰ)。随着植被生长,产沙量基本趋于稳定。(3)坡度对径流产沙的影响显著。同一场降雨,植被类型相同,坡度大的径流量大、产沙量也大;坡度相近的小区,小区建立初期径流产沙量从大到小为油松>沙棘+油松(Ⅱ)>草地>沙棘>沙棘+油松(Ⅰ);随着植被生长,径流产沙从大到小为草地>油松>沙棘>沙棘+油松(Ⅱ)>沙棘+油松(Ⅰ)。因此,退耕还林后,林草植被恢复有效减少了水土流失,在造林初期,沙棘纯林的水土保持效果最为显著,随着植被生长,(沙棘+油松)混合林地的水土保持效应效果最佳。     

新田小流域不同地表景观下的水土流失研究

按流域用地和地形特征,在新田小流域布设了3个水土流失观测点,分别代表流域整体、水田+旱地、果园+林地等不同的地表景观。经对观测到的降雨量、径流量和泥沙输出量数据分析,确定小流域的主要侵蚀区域为坡地果园,并根据观测结果分析确定了不同地表景观下的土壤侵蚀模数,为针对性采取水土保持措施提供了可靠依据。     

不同放牧制度草场产流产沙过程模拟试验

为研究不同降雨条件下不同放牧制度对水土流失的影响,通过在呼伦贝尔沙质草原不同放牧制度草场进行人工模拟降雨试验,得到产流及产沙过程的变化特征,同时测定土壤流失的主要成分,并对产流量及产沙量进行回归分析。结果表明:休牧、轮牧、自由放牧草场的产流率随降雨历时的增加而逐渐增大,并最后达到稳定状态,产沙过程与产流过程相反,3种放牧草场的径流总量及产沙总量均为自由放牧草场轮牧草场休牧草场,放牧制度及雨强与产流率、产沙量间存在显著的正效应。3种放牧草场的产流量与泥沙含量间存在二项式相关。在相同降雨强度下,休牧草场对水土流失的调控能力明显优于轮牧及自由放牧草场,但随降雨强度增加,但其调控优势随降雨强度的增加在逐渐变弱。放牧制度对土壤流失的质地产生显著影响,自由放牧草场粉粒及粘粒流失严重,容易出现土壤沙化现象。     

菲律宾吕宋省中部MAGAT巢形流域产沙量的监测处理

菲律宾吕宋省中部Magat流域,目前正在开展一系列的造林效益评价.这项研究的一部分内容是在流域内对河流进行监测并调查该流域内泥沙输送情况.其采用的方法是“巢形”流域的研究方法.沿着Magat河选择三个监测站,按着测站的顺序,使流域面积逐渐增加.在每个测站,均用泵取样测量含沙量.在收集和分析泥沙样品时要区分河床上的悬浮推移质(粗砂)和冲泻质(淤泥).在将每个测站分离出的粗砂和淤泥划分等级,并从水文曲线得出每年的输沙量和1986年一段期间的产沙量.     

关于风化花岗岩荒山产沙量的计算

计算水土流失量,现有多种计算模式,但多为经验公式。对于观测资料较少的山地小流域的应用,其计算值偏大,不能反映客观事实。通过对小流域降雨量、径流量、产沙量的观测,应用多个模式计算,以计算值与实测值比较,得出结论：水土流失量不取决于推移质拖曳力,而是泥沙供给量的函数。水土流失率、地表可蚀性不取决于降雨规模,若以土壤紧实度等因子表示地表土壤状态,则能够再现流域产沙量。     

基于水系改进的高分辨率DEM和GEOWEPP的流域产沙量估算及其空间尺度效应研究

基于水系改进的高分辨率DEM和GEOWEPP,从坡面、子流域和流域3种空间尺度对五桥河流域产沙量进行了估算。结果表明,从不同的空间尺度进行考察,流域的水土流失特征存在较大的差异。从坡面尺度到子流域尺度和流域尺度,研究区114.6 km2面积上的年产沙总量从3.79×105t减少至1.25×105t和0.84×105t,单位面积年产沙量从33.09 t hm-2减少至10.94 t hm-2和7.29 t hm-2,年均泥沙输移比从1.000减小至0.331和0.220。将GIS与GEOWEPP结合,既能反映流域输出终端的泥沙量,又可以刻画流域内部土壤侵蚀的强度和空间分布,能为流域水土保持措施布置提供更为科学的依据。