中国水土流失地区土壤沟蚀的研究进展

为了解决土壤侵蚀制约着社会、经济、环境的协调发展的环境问题.采用野外调查综和分析方法研究该问题,侵蚀沟径流冲刷是土壤侵蚀产沙的主要来源.论述了中国土壤沟蚀研究的主要方法,分析了土壤从细沟侵蚀-浅沟侵蚀-切沟侵蚀-冲沟侵蚀的演变机理,评述了细沟侵蚀、浅沟侵蚀、切沟侵蚀的研究进展,提出沟蚀过程中有待加强的研究领域,对科学地指导水土保持措施配置有重要的实践意义.     

SfM摄影测量法对黄土高原典型切沟的测量精度评价

在黄土高原六道沟小流域选择7条代表性切沟,以激光扫描法(laser scanning, LS)和实时动态差分(real-time kinematic, RTK)GPS的测量结果为基准,评估运动恢复结构(structure from motion, SfM)摄影测量法对切沟及切沟侵蚀的测量精度。与LS和RTK GPS相比,SfM摄影测量法所测各切沟DEM总体差异不大,平均高程差值为-0.162～0.436 m; SfM摄影测量法对切沟长度、表面宽度、周长和面积的测量精度较高,相对误差基本不超过±7%;所测深度和体积的相对误差较大,介于-37.4%～18.0%。与RTK GPS所测切沟侵蚀相比,SfM摄影测量法测得的切沟侵蚀空间分布和形态参数变化均十分接近。研究结果证实,SfM摄影测量法可作为一种高精度测量方法应用于黄土高原的切沟和切沟侵蚀监测。     

黄土陡坡细沟侵蚀及其产沙特征的实验研究

通过冲刷实验研究了黄土坡面径流侵蚀产沙特征,分析了坡面细沟侵蚀产沙率与径流切应力、径流流量和坡度,径流最大含沙量与单位径流动能、径流流量和坡度之间的关系,并提出了坡面细沟侵蚀率估算公式.     

典型铁路工程边坡降雨侵蚀过程规律调查

在我国水力侵蚀5大分区选取典型铁路边坡进行径流小区侵蚀或沟蚀侵蚀试验,通过试验数据结果分析各个典型铁路工程边坡的水力侵蚀过程和主要影响因素,给出了铁路工程边坡水力侵蚀入渗过程、产流过程、产沙过程和侵蚀模数的时间过程规律,以及各过程主要因素的影响规律.     

黄土沟壑区流域重力侵蚀模拟

重力侵蚀是土壤侵蚀的主要形式之一．在黄土高原地区,重力侵蚀对土壤侵蚀总量、高含沙水流特性和水沙过程的尺度现象等都具有重要贡献但由于重力侵蚀机理复杂、发生随机性强以及缺乏直接观测资料,对重力侵蚀过程的模拟研究一直是土壤侵蚀领域的薄弱环节．笔者将一个基于土体失稳的沟坡重力侵蚀理论模型在数字流域模型框架下与坡面降雨径流和土壤侵蚀模型、沟道不平衡输沙模型耦合集成,并解决了重力侵蚀模型在流域中应用的一些具体问题,使重力侵蚀模型能够根据沟坡的几何形态、黄土的力学特性、降雨导致的土体含水量及力学性质变化、沟道水流对沟坡的淘刷等物理因素的影响,合理模拟流域中的重力侵蚀过程．将模型系统应用于岔巴沟流域和无定河流域,得到了重力侵蚀的分布及其占总侵蚀量的比例,模拟结果基本可信．     

兰州青水村黄土陷穴的侵蚀临界研究

利用无人机获取兰州市青水村高分辨率遥感影像及数字表面模型,通过识别陷穴并提取陷穴发育的地形特征值,得到了陷穴发育的侵蚀临界.结果表明,青水村陷穴主要位于沟间地边缘及沟床中,由于坡向影响了植被生长与水分运移方式,导致正北、西南和正南等坡向陷穴发育较少.陷穴发育的侵蚀临界在A-S图上呈现聚集分布,其坡度(tan值)主要集中于0.60～1.36,所需汇水面积主要集中于100～1 000 m~2,侵蚀临界值(AS~2)位于25～726 m~2.发育有陷穴的一级沟谷中陷穴数量大多4个,随着一级沟谷面积增加,沟谷中陷穴超过4个的比例增加但陷穴密度减少.陷穴的发育与切沟演化有关,陷穴数量过多会使陷穴间的连接部分坍塌形成切沟,因此陷穴是连接坡面过程与河道过程的重要纽带,决定了黄土区的地貌格局.     

考虑沟-坡分异的黄土高原大中流域侵蚀产沙模型

针对黄土高原坡面沟缘线上、下侵蚀产沙分异显著的特点,以及机理模型在大中流域不易应用的现状,利用基于Hc-DEM的沟缘线自动提取技术,划分流域沟间地和沟谷地地貌单元.在改进坡长因子算法和改造沟坡侵蚀模型的基础上,提出沟间地运用通用土壤流失方程为模型框架评估面蚀为主的坡地侵蚀,沟谷地运用改造沟坡侵蚀模型评估冲蚀为主的沟谷侵蚀,并与泥沙输移比分布模型集成确定流域侵蚀产沙分布的模型体系.经在北洛河上游流域检验,模型体系能良好模拟流域多年平均侵蚀产沙,在年际尺度也具有较好可靠性,可为黄土高原大中流域水土保持效益评价和水土流失防治规划提供技术支撑.     

黄土高原沟坡重力侵蚀的理论模型

重力侵蚀是黄土沟壑区土壤侵蚀的重要组成部分,其发生条件及侵蚀量受多种因素制约且具有一定随机性.本文通过运用水力学、土力学等力学方法对重力侵蚀主要影响因素进行分析,建立起沟坡重力侵蚀的概化力学模型,同时运用模糊及概率分析等数学方法将黄土沟坡的稳定问题转化为失稳概率,作为沟坡崩塌发生的预报条件,从而实现了考虑沟谷水流侧向切割,降雨入渗影响下的重力侵蚀模拟,为在黄土高原沟壑区进行水沙计算提供了基本方法.     

陕西北部山丘区公路开挖边坡侵蚀调查与评价

开发建设项目引起水土流失的评价是目前研究的热点之一。采取抽样调查法和侵蚀断面测量法，对陕西北部山丘区公路开挖边坡侵蚀进行了定量分析。在选择和确定原始开挖面的基础上，分段测量了开挖边坡长度、高度和侵蚀沟深度等特征值，并结合边坡开挖时间计算出边坡年均侵蚀深度。通过分析研究各县区不同地貌单元面积，在假定县内道路分布均一的情况下，计算了各县区侵蚀参数和区域道路开挖边坡的年侵蚀量。研究结果表明，该区年均道路开挖边坡侵蚀剧烈，每年侵蚀量约达510710t。     

切沟、切沟侵蚀与预报

切沟以不能横过耕作为其主要特征,主要在成土母质及疏松的基岩中发展,其沟形不能为一般耕犁所消灭．切沟纵剖面与所在坡面基本一致,横剖面一般为U或V字形．地形和人为因素是切沟发生的决定因素,其中又以人为因素为主．切沟侵蚀发展的方式主要有沟头的溯源侵蚀,沟坡的横向侵蚀发展,及垂向的下切侵蚀,在其它条件相同的情况下,下切的强度取决于地形能量．切沟预报模型的发展经历了70年代的随机模型,80年代的过程模型,以及90年代实用化的过程．模型的研究可以增进我们对切沟何时、何地和什么样发展的理解。     

Cause analysis of gully erosion in Yuanmou basin of Jinshajiang valley

Some factors （i.e. lithology, topography, climate, the change of population as well as land use during the past 50 years） that could have great influence on the development of gully in the arid-hot basin of Jinshajiang valley were investigated. The results show that the factors leading to the strong gully erosion in this area include： the widely distributed Yuanmou group stratum, which promotes the development of gully erosion; the unique geomorphologic configuration that is prone to rock fall and gully erosion; the strong and time-concentrated rainfall; the arid-humid alternate climate characteristics that prepares the ground for the development of fissures in soils; the arid-hot climate that goes against the growth and recovery of vegetation; and the unreasonable and abusive human activities.     

Critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau

Scientific evidence for the upper limit of farmland is proposed. Shallow gully erosion is one of erosion types distributed extensively on sloping farmland in the hilly regions of the Loess Plateau. Field observation and aerial photos interpretation, as well as laboratory experiments show that the shallow gully erosion occurring on the steeper farmland in the hilly regions of the Loess Plateau is an important factor leading to intensive erosion on slope, because of its extensive distribution and intensive runoff collection. The data on the formation, development and distribution of shallow gullies on sloping farmland indicate that critical slope gradient for shallow gully initiation ranges from 15 to 20 degrees with an average of 18.2 degrees. Therefore, it is suggested that critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau should be kept within the critical slope gradient for shallow gully initiation to prevent shallow gully formation in order to control soil loss more effectively. But as the first step, the cultivation on the slopes with slope larger than 25 degrees where the maximum erosion occurs should be strictly forbidden.     

豫境汉水流域水土流失特征及其治理对策

豫境汉水流域的水土流失面积占土地总面积的34．4％，以轻度和中度侵蚀为主，有面蚀、沟蚀和重力侵蚀3种类型，其中面蚀主要发生于坡耕地区，沟蚀主要发生于海拔500m以下的丘陵区，重力侵蚀主要发生于暴雨中心区．较为严重的水土流失，导致了诸多方面的危害，例如破坏耕地，减少耕地面积，导致肥力下降；淤塞水库和河道水体，降低蓄水和航运效益；植被覆盖率下降，环境恶化，洪水和干旱灾害频繁发生．水土流失的成因主要是地势陡峻，降雨量大，暴雨集中；过度开垦荒地，坡耕地比例较大；过度伐林放牧，植被破坏较为严重，植被覆盖率较低；采矿筑路施工过程中防护不力，诱发水土流失．针对上述水土流失的特征和成因，应采取政策、法规、行政、经济和技术等多方面的具有针对性的对策加以治理．     

稀性泥石流沟道侵蚀试验研究

泥石流对沟道的侵蚀破坏作用比一般水流强烈,由于对其侵蚀深度的估计不足,往往导致防治工程的失效。通过室内等比模拟稀性泥石流沟道侵蚀试验来探究其规律。试验研究表明:坡度变化对侵蚀效果的影响大于流量的影响;在一定范围内,侵蚀深度随泥石流的磨损力增大呈线性增加,并给出经验公式。结合野外调查,对于松散堆积物源较厚的沟道流通区,该经验公式具备一定的适用性。     

南方红壤区崩岗侵蚀治理模式探讨

崩岗在我国南方红壤区中广泛分布,它破坏土地资源,恶化生态环境,是我国南方红壤区侵蚀最严重、危害最大的土壤侵蚀方式之一.加快对崩岗侵蚀治理的研究也就成为我国南方红壤区水土保持中的重中之重.文章拟从崩岗侵蚀类型和侵蚀发展过程方面进行分析,探讨并总结出崩岗侵蚀治理的模式,旨为我国南方红壤区崩岗的治理提供科学依据.     

Impoverishment of Soil Nutrients in Gully Erosion Areas in Yuanmou Basin

The impoverishment of soil nutrients of nine gully head areas in Yuanmou Basin is assessed through an integrated evaluation method established on the basis of Fuzzy mathematics and multivariate mathematical theory. Results show that soil erosion of gully erosion area in Yuanmou basin has resulted in severe impoverishment of soil nutrients. All gully head areas are at high leves of impoverishment except for one at middle. By probing into and analyzing the mechanism of impoverishment of soil nutrients, we find that soil erosion has led to impoverishment of soil nutrients in a way of compacting soil, heightening position of obstacle horizon, and reducing the content of organic matter, as well as the direct loss of nutrient elements. Finally, this paper points out that soil and water conservation arming at the prevention of soil erosion is the most effective way against impoverishment of soil nutrients in Yuanmou basin.     

基于淤地坝淤积信息的小流域泥沙来源及产沙强度研究

根据黄土丘陵区王茂沟流域关地沟3号淤地坝29年泥沙沉积旋回变化,以及各旋回层泥沙中、坝控流域沟间地和沟谷地表层土壤中137Cs的测量,结合淤地坝修建、运行历史资料及次降雨资料,估算了坝控流域沟间地和沟谷地的相对产沙量和坝控流域不同时期的侵蚀产沙强度。研究表明,沟间地是该小流域泥沙主要来源,该流域泥沙的70%源自沟间地;坝控流域1959~1987年期间,年侵蚀产沙强度由强变弱,呈显著降低趋势。     

矿区废弃地水土流失的成因及防治对策

针对阜新矿区废弃地水力侵蚀形成的特点,采用沟头防护、沟道治理、堆积区治理等水土保持工程措施与撒播牧草、经济林等植物治理措施相结合,有效地防治水土流失的发生;对重力侵蚀发生原因及重点部位,采用挡墙、防滑桩工程措施和植物措施进行治理,使松散的混合体得到固持,改变废弃地土壤理化性质,提高保水保肥能力。     

黄河的综合治理方略

黄河是我国第二长河,为西北和华北地区提供了丰富的水资源、黄河灾害频繁,是世界上最难治理的河流．经过几千年的治理,黄河已经成了一条人工控制的河流．然而,黄河仍然面临侵蚀严重、河床不稳定、水体污染以及生态脆弱等诸多问题．笔者依据河流综合治理的原则,为达到“维持黄河健康生命”的目标,提出了控制沟道下切、增阻降速、建设通河湖泊湿地和控制点源污染等综合治理方略、