浅谈拦沙坝建设

本文用详实的典型例子说明了拦沙坝在水土保持综合治理中所起的蓄水拦沙,稳岸固沟,防洪减灾等重要作用。且对我国南方诸省的花岗岩剧烈侵蚀区、崩岗区的水土流失严重问题提出了防治措施,建议开展我国南方诸省的花岗岩剧烈侵蚀区、崩岗区整体上的拦沙坝建设,使之成为水土保持生态建设的新亮点。     

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.     

探讨土壤崩岗侵蚀形成与危害及其水土保持治理思路

崩岗是土壤侵蚀的一种形式。其中土壤侵蚀是指土壤及其母质在外营力作用下,被破坏、分离、搬运和沉积的过程;而水土保持指对外营力造成的土壤侵蚀所采取的预防和治理措施,以保护水土资源、维持土地生产力,并建立良好生态环境的综合性科学技术。土壤侵蚀与水土保持学科以土壤侵蚀过程为研究对象,揭示其发生发展规律,提出水土保持措施及相关对策。本文以赣县废弃稀土矿区的崩岗侵蚀现象为依托,进一步探讨南方丘陵崩岗侵蚀区的形成与危害,并提出相应的水土保持治理思路。为以后南方山地丘陵区崩岗侵蚀的防治提供一定的参考。     

不同侵蚀强度下崩岗表层土壤稀土元素分布特征及影响因素

崩岗是我国南方亚热带地区分布最为严重的土壤侵蚀类型,其发育的速度和强度对地表产生巨大破坏作用,同时对土壤中稀土元素的含量和分布产生重要影响.文章通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,对福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内3个不同侵蚀崩岗各部位表层土壤(0~10cm)进行取样研究.结果表明稀土元素总量变化依次为轻度侵蚀区中度侵蚀区强度侵蚀区,且轻稀土元素含量富集;不同侵蚀程度的崩岗的稀土元素含量变化基本呈现沿集水区到沟道逐步增加的趋势;其中,元素Ce元素含量极高,Eu元素含量低,有明显的亏损现象;植被覆盖条件好的区域表层土壤中稀土元素含量高.     

根溪小流域崩岗分布特征研究

崩岗集中发育于华南丘陵谷坡及山间地以风化花岗岩残积物为基底的红土地貌,被称为南方地区的"生态溃疡",是该地区最严重的土壤侵蚀类型.降雨、气温等气候因子的极端变化,内部各种节理等软弱结构面的广泛分布,加之过度的植被破坏是崩岗形成、发展的主要的驱动因素.通过对南方红壤侵蚀区(根溪小流域)野外调查,分析坡向、形态、发育阶段和活动状况上的数量及面积状况,在此基础上得出:南坡崩岗的数量和面积要明显多于其他坡位;中期崩岗数量最多,面积最大;从形态来看,条形崩岗数量最多,混合形崩岗数量最少,爪形崩岗面积最大,弧形崩岗面积最小;半稳定型崩岗个数最多,且面积最大,活跃型崩岗个数最少,稳定型崩岗面积最小.     

澄江河流域水土保持沟道工程设计

以广西上林县澄江河流域水土保持沟道工程中挡土墙工程和拦沙坝工程为研究对象,根据水土保持沟道工程的设计标准,分别研究挡土墙和拦沙坝工程的设计标准和断面尺寸设计及其稳定性。结果表明,挡土墙和拦沙坝的抗滑稳定系数和抗倾覆稳定系数均大于允许值,能够满足抗滑稳定和抗倾稳定的要求,可以作为该流域沟道工程的施工提供参考和借鉴。挡土墙和拦沙坝可以减少土壤流失量6.30×104t,保护流域中下游的耕地254hm2,在带动剩余劳动力就业、保障农业生产创收等方面实现水土保持工程效益。     

江西赣南花岗岩地区的崩岗及其治理

崩岗是一种特殊的冲沟地形。它发育在土层深厚的红色丘陵坡上,是赣南地区常见的一种侵蚀现象。在水土流失严重的地区,崩岗对国民经济的危害很大。由于它的发生和发展,丘陵坡面遭到了强烈地切割,平整的土地被显著地缩小,大量泥沙随着股流冲出沟谷淹没农田、淤塞河道,造成严重的水旱灾害。因此,研究崩岗的侵蚀对于农业生产的发展和农田水利的建设具有重大的意义。赣南发育崩岗的岩石种类很多,有花岗岩、变质岩和砂砾岩等。在这些多种不同岩性的地区中,花岗岩地区的崩岗形态最多、规模最大,发育也最完善,因而在赣南地区具有最广     

判别分析在花岗岩研究中的应用

花岗岩类在我国南方广泛分布。据南京大学地质系统计,它占南方八省面积的18.5%,其中闽、粤两省所占面积可高达35%以上。花岗岩的形成年代可以分为四堡期、雪峰期、加里东期、海西期、印支期、燕山早期、和燕山晚期等。     

基于RUSLE的黄土洼小流域土壤侵蚀与水土保持研究

采用修订的通用水土流失方程(RUSLE)、调查还原法和淹没分析等方法,对天然淤地坝多年平均拦截泥沙量和天然淤地坝所在黄土洼小流域侵蚀空间分布进行研究。结果表明:2000—2011年坝淤地及上游丘陵沟壑区平均土壤侵蚀模数为8 116.14t/(km2·a);RUSLE模拟的淤地坝及上游丘陵沟壑侵蚀区土壤侵蚀模数为7 714.73t/(km2·a),通过与实测值对比,模拟精度为95%。模拟的黄土洼小流域强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀区域占流域面积的53.18%,研究区土壤侵蚀严重;黄土洼天然坝地的泥沙主要来源于坡度大于15°的粱峁耕种区、沟间地和坝地边缘。黄土洼小流域进行人工水土保持措施后侵蚀模数降低26.15%;天然淤地坝将周围控制区域的泥沙全部拦截,对黄土洼小流域泥沙拦截贡献率高达77%,水土保持效益明显。黄土洼天然淤地坝在没有人为干扰的情况下,还可淤积泥沙体积约为2.303×106 m3。     

南方红壤区土壤侵蚀强度评价及空间分布特征

以2016年GeoEye遥感影像为基础数据源,通过ENVI软件提取植被覆盖度和土地利用类型数据,结合DEM数据,提取研究区土壤侵蚀等级图,定量分析南方红壤侵蚀区朱溪小流域的土壤侵蚀空间分布现状以及不同地形、土壤因子下土壤侵蚀面积的分布.结果表明:强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积主要分布在小流域东北和东南部,西南部以轻度和中度侵蚀为主.水土流失面积中,中度侵蚀面积最大,占水土流失总面积的32.87%,其次为轻度和强烈面积比例分别为21.61%、22.48%.水土流失面积均随着高程、坡度和有机质质量分数的增加先增大后减小.土壤容重在1.25～1.30 g·cm~(-3)之间时,主要表现为轻度、中度、强烈侵蚀.生产活动中,需合理开垦耕地,转变不合理的土地利用方式,减少植被的破坏.     

颗粒级配及竖向应力对崩岗区土壤土-水特征曲线的影响

采用GEO-Experts应力相关的土-水特征曲线压力仪对崩岗侵蚀区重塑土进行了土-水特征曲线试验,分析颗粒级配和竖向应力对土-水特征曲线的影响.通过施加竖向应力(0 kPa、50kPa、100 kPa、200 kPa)来模拟不同颗粒级配的土壤在受力状态下的土-水特征曲线.在无竖向应力时,不同颗粒级配土样的土-水特征曲线差别不大,但在有竖向应力时,不同颗粒级配土样的土-水特征曲线差别变大,且呈随竖向应力增大而增大的趋势.在低基质吸力区竖向应力对土-水特征曲线的影响更大,而在高基质吸力区则影响更小.利用Van Genuchten模型、FredlundXing模型和Gardner模型对实测数据进行拟合,获得了它们的土-水特征曲线参数,竖向应力越大,a值越小,空气进入值越大.通过三种模型的拟合结果对比可知,Van Genuchten模型可以很好地描述和预测崩岗侵蚀区非饱和花岗岩残积土的土-水特征曲线.     

基于三维激光扫描的崩岗沟道侵蚀与坡向发育及其侵蚀量计算

探讨崩岗流域沟道侵蚀及其引起的崩岗坡面的坡向变化,对崩岗流域的科学整治具有重要意义;崩岗沟道侵蚀量的计算,是崩岗流域侵蚀强度划分和崩岗侵蚀方式甄别的主要依据.利用Leica Scan Station 2三维激光扫描仪,以广东五华县莲塘岗崩岗为研究案例,通过3年共计6次定位监测,获取了5个监测周期的高精度地形数据.以此为基础,结合Arc GIS软件,对崩岗沟道发育及其坡向变化进行定量分析.研究结果表明,沟道侵蚀是崩岗流域主要侵蚀方式之一,53.6%的侵蚀量来自切沟和冲沟的沟床下切和沟壁侧蚀,其中下切侵蚀又是沟道侵蚀的主要形式.沟道总长度和流域切割密度出现先增加后减小的阶段性变化,3年平均流域切割密度为158km/km2.沟道走向对崩岗坡面的坡向发育具有控制作用.沟头的细沟和切沟的溯源侵蚀对坡面的坡向具有重塑作用,坡面面积减少的坡向的反方向,即为沟道溯源侵蚀的主方向.侵蚀强度最大的坡向与主沟道发育的走向NNW—SSE一致,这是由当地区域构造应力场的一组剪切应力产生的裂隙走向所决定的.沟道侵蚀作用对崩岗流域演化具有深刻的影响.     

长汀河田风化花岗岩坡面水土流失规律和预测方程

风化花岗岩区是南方水土流失区的重要组成部分,长汀河田的花岗岩地区水土流失问题比较突出.本文通过对降雨因子和水土流失量之间的相关分析,建立了利用降雨量和降雨强度对水土流失量进行预测预报的回归方程,为花岗岩水土流失区的治理和综合利用提供了科学依据和定量方法.     

坡长对红壤侵蚀影响人工降雨模拟研究

为解决南方红壤丘陵区裸坡面水土流失问题,该文采用人工模拟降雨(雨强30—150mm/h)结合试验土槽等方法(坡长分别为1、2、3、4、5m,坡度20°),研究了不同雨强下坡长对红壤侵蚀的影响,并初步探讨了侵蚀增强的临界雨强和设置水土保持措施的合理坡长,结果表明,产沙量随坡长的延长呈增大趋势,二者的关系可用幂函数(R20.80)表示,雨强越大,产沙量增速越快,增量越大.坡长延长相同长度时,产沙量不呈比例增加,初步建议在南方红壤丘陵区裸坡面可每隔4—6m设置水土保持措施,有效缓解坡面水土流失.坡面侵蚀产沙量随着雨强的增大而增加,坡长越长,产沙量随雨强增加速度越快,二者呈幂函数关系(R2=0.99),60mm/h左右是红壤丘陵区侵蚀增强的临界雨强;雨强、坡长与产沙量均呈正相关关系,雨强对裸坡面侵蚀产沙量的影响较坡长大.该研究为南方红壤丘陵区裸坡面水土流失治理提供一定的理论依据.     

长江三峡库区坡耕地的侵蚀

利用土壤侵蚀模数、土壤容许流失量研究三峡库区相同土壤侵蚀类型区内不同地点的水土保持措施,并用这一综合指标对水土保持措施进行评价.研究表明:采用土壤侵蚀模数、土壤容许流失量这一综合指标能够分析相同侵蚀类型区内的土壤侵蚀程度,并可以评价水土保持措施的水土保持作用;植物篱水土保持措施确实能够显著的降低土壤侵蚀的程度;退耕还林以及退耕还草具有显著的水土保持效果;由于观测时间、降水历时和降水强度等因素限制,土壤侵蚀模数在人工降水条件下评价水土保持措施时,不能充分发挥作用,只能在侵蚀趋势上反映各个区域的侵蚀差异.     

铁路施工期水力侵蚀实用预测方法

我国交通建设项目的环境评价已经开展了多年,其中施工期水力侵蚀加速系数法已在现有水土保持方案的编制工作中使用.本文对铁路工程环评中的加速侵蚀系数法进行阐述,采用USLE模型参数进一步分析、重点探讨铁路建设施工期各参数的取值和计算.根据工程特点,得出平原和丘陵地形、不同路基填料和不同土壤条件下铁路施工期水力侵蚀加速因子参考表.     

凤凰县的水土流失现状及防治对策

凤凰县的水土流失现象非常严重,受其自然条件影响,凤凰县水土流失的主要形式是崩岗.根据实地调查资料,概述了凤凰县的基本情况及水土流失现状,对崩岗的分布规律和发育特征进行了分析,阐述了崩岗的危害,提出了崩岗的防治措施,最后为凤凰县的水土保持工作提出了几点对策和建议.     

中国东南部花岗岩地貌与水土流失问题

我国幅员辽阔,花岗岩分布广泛,面积很大。其中尤以东南部为集中,如福建花岗岩面积即占全省面积1/3,广东省也占30％(约66500公里~2),较少的广西省也占13.4％(约35000公里~2)。它们的分布也反映出大地构造的特点。加里东期花岗岩多分布在西侧,向东多为海西、印支期花岗岩,沿海则为燕山期花岗岩为主。这种自西北向东南迁移的分布状况,反映了我国东南部地壳活动与古岛弧活动有关。即和江南古岛弧,武夷、赣南、云开古岛弧,浙闽粤沿海中生代岛弧和台湾新生代岛弧等四个俯冲带构造有关。其中尤以燕山期花岗岩分布最广,对地貌影响也最大。东南地区由于气候上是属高温多雨的季风气侯,花岗岩地貌另成一格。例如在我国西部、东北部花岗岩区就没有厚层的红色风化壳的发育及所成的暴流崩岗地貌。     

中国典型侵蚀区小流域水力侵蚀引发的CO_2通量特征

土壤水力侵蚀通过影响有机碳的合成分解过程,引发可观的CO_2吸收-排放效应.各典型水蚀区的侵蚀速率、土壤性质各不相同,其CO_2通量特征有待研究.本文收集了黑土区、紫色土区、黄土区、红壤区等中国四大典型侵蚀区中7个代表性小流域36个土壤剖面的~(137)Cs及有机碳含量数据,利用"基于参照点的CO_2通量分离方法",计算了各小流域的有机碳横向迁移通量,以及由于水蚀引发的CO_2通量.结果表明,(1)有机碳的横向迁移速率由侵蚀/淤积速率以及土壤表层含碳量共同决定,位于黄土区和红壤区的小流域有机碳流失最为严重;(2)7个小流域侵蚀区CO_2的通量范围为:-22.8~21.5g C/(m~2·a),淤积区CO_2通量范围为-31.6~54.5g C/(m~2·a);碳汇强度与欧美小流域相当,碳源强度略强;(3)位于黑土区的多数小流域以及紫色土区的小流域整体表现为碳汇;位于黄土区的小流域整体表现为强烈的碳源;位于红壤区的流域在侵蚀区表现为碳源,在淤积区表现为碳汇.其中,紫色土区小流域的固碳能力最强,79%~87%的有机碳流失可最终得到恢复;(4)针对小流域不同的CO_2通量特征,可通过合理配置水土保持措施,实现土壤侵蚀和CO_2通量的协同调控.     

安徽现代林业生态的可持续发展

安徽全省国土面积1390万公顷,其中林业用地418.67万公顷,约占三分之一,属我国南方集体林区的重点省,也是全国重点农业省,农业的持续高效发展,在很大程度上取决于林业生态工程的可持续发展,特别是林业的平衡发展.