岔巴沟流域次降雨水沙耦合关系空间变异研究

在全面分析岔巴沟流域地貌形态、沟网及降雨空间分布等因素基础上,结合野外实地观测资料,对该流域次降雨水沙耦合关系及其空间变异性进行了研究.结果表明,岔巴沟流域次降雨输沙模数与洪峰流量模数及径流深具有较强的相关性,这种相关性耦合关系具有明显的空间变异性,流域面积、地貌形态等下垫面因子是形成该空间变异性的主要原因.     

罗地河小流域侵蚀景观格局的变化

分析了罗地河小流域治理前后侵蚀景观的变化。研究结果表明：集中的强化治理虽然没能改变景观的基质，但能大大改变流域的侵蚀景观，且明显改善了生态环境。对于强度流失而言，一次性的强化治理难以达到减轻流失程度的目的，只有持续地维护治理成果，才能实现生态环境的不断改善。     

黄土丘陵区小流域产沙数学模型

本文按自然流域划分子流域,用“Open books”方法将子流域概化分区,根据不同区域土壤侵蚀和产沙特点,应用水文学、泥沙运动力学的基本理论建立了具有物理成因的概念性产沙数学模型,用陕北桥沟小流域实测水沙资料验证,成果具有一定的精度.本模型能模拟泥沙的时空变化过程,因而,便于客观地进行水土保持效益计算,可为小流域综合治理或规划提供决策依据.     

基于氢氧同位素的岔巴沟流域地表水-地下水转化关系研究

以黄土高原丘陵沟壑区岔巴沟流域为研究对象,通过2005年6月、8月两次对地表水、地下水采样,分析8D、818O、电导率(EC)和pH的变化,研究了岔巴沟流域的地表水一地下水转化关系.河水的氢氧同位素和EC沿河道变化大;主河道河水的δ值沿程富集,而EC在6月份时逐渐增加而8月份则先减小后增大;地下水δ值变幅较小而EC变化大.结果表明,旱季,河水接受以泉水为主要排泄形式的地下水补给,流量很小,在部分河段甚至干涸,仅在中游部分河段,由于河道两侧地下水位下降,基流或降雨径流对地下水形成一定的补给,但在其它河段没有明显的补给;雨季,降雨径流的退水过程快,洪水补给地下水的时间短且局限在河道两侧,洪峰过后,地表径流源于基岩裂隙泉以及各支沟淤地坝拦蓄的降雨径流,中游河水接受基岩裂隙泉水及各支流的补给量增加,而下游支流及泉水流量小,对地表径流量的贡献小,地表水沿程经历强烈蒸发,仅河道附近的地下水接受河水补给.淤地坝减少地下水排泄,增加地下水的转化量以及淤积层、地表径流的矿化度,但尚未明显影响地下水水质.     

根溪河小流域侵蚀景观格局定量分析

基于遥感、地理信息系统和景观生态学研究方法,对长汀县根溪河小流域侵蚀景观空间格局、景观组成结构特征进行定量分析.结果表明:小流域内景观多样性指数和均匀度指数相对较低,景观总体分离度指数较高;在各侵蚀景观类型中,以微度侵蚀景观类型的优势度最大,但破碎度和分离度最小;强度以上侵蚀景观类型优势度最小,但其破碎度、分离度和分维数最大.     

基于植被-侵蚀动力学的黄土高原分区及治理策略

为了控制水土流失,修复生态退化,对于中国黄土高原进行科学区划。以植被-侵蚀动力学理论为依据,将黄土高原划分为4个类型区:长城沿线区、黄土丘陵沟壑东区、黄土丘陵沟壑西区和黄土高原沟壑区。利用植被-侵蚀状态图,探讨了这4区控制侵蚀和修复植被的前景。该文所提出的综合治理策略是:黄土高原生态环境恶劣,只有黄土高原沟壑区具有自我修复功能,可通过治理,形成能承受一定程度破坏的植被;其他3区,只有通过小流域高强度治理,才能有效地改善植被和减少侵蚀,并需要持续的防护和治理才能维持。     

基于湖库沉积剖面137Cs变化的流域表层侵蚀速率计算模型

根据湖库沉积剖面中1970年以后的137Cs浓度递减速率,推导出农耕和非农耕流域平均表层侵蚀速率的理论模型.选择了国内外的一些湖泊和水库,利用实测数据和已有的研究资料对模型计算结果进行了验证.证明了该计算模型的在小流域尺度上有较高的精确度,为流域侵蚀产沙估算,特别是对无常规观测数据地区水土流失的评价提供了便捷的替代性技术方法和途径.     

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.     

黄土地区小流域次暴雨侵蚀产沙研究

通过坡面模拟降雨实验，分析了黄土地区坡面降雨径流产沙过程的主要影响因素，建立了坡面径流含沙量与坡面流量、前期土壤含水量、土壤干容重之间的定量关系。应用实测资料分析了黄土地区暴雨径流侵蚀产沙特点，建立了考虑流域前期土壤含水量和径流涨落段的含沙量与流量之间的水沙传递关系，建立了小流域次暴雨侵蚀产沙模型。经用实测资料计算检验，此模型对小流域次暴雨侵蚀产沙过程及产沙总量的计算结果都具有较高的精度。     

海工预应力混凝土氯离子侵蚀模型及耐久性

总结分析了国内外有关混凝土中氯离子侵入模型的研究概况,针对海工预应力混凝土结构,讨论了影响氯离子侵入预应力混凝土的各种因素．考虑混凝土与氯离子间的结合能力,建立了预应力混凝土氯离子侵入数学模型．以混凝土保护层厚度、氯离子扩散速度以及表面氯离子浓度为主要参数,运用可靠度理论,建立了海工预应力混凝土结构耐久性可靠度分析模型．分析结果表明：应力状态下。混凝土的氯离子有效扩散系数是变化的,其中混凝土的拉应力会加快氯离子的扩散,而压应力则相反;同时从耐久性分析中可知,混凝土保护层厚度对氯离子侵蚀下的PC结构耐久性影响最大,表面氯离子浓度及氯离子扩散速度次之．     

基于GIS的小流域土壤侵蚀评价研究

以珠江上游九溪河小流域为研究区域 ,采用美国通用土壤流失方程 (USLE模型 )为评价模型 ,以地理信息系统软件ARCVIEW 3 .2为分析平台 ,并在ARC/INFO 7.1 1及VisualFoxpro 6.0支持下 ,进行小流域土壤侵蚀评价。通过建立数字高程模型、TIN模型 ,数字化土地利用类型、植被类型、土壤类型等矢量图层 ,空间数据与属性数据连接 ,矢量、栅格数据转换 ,地图代数运算等操作步骤 ,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量。经分析 ,在不同的土地类型中 ,裸岩区及荒地的土壤侵蚀量最大 ,是有林地的 8倍以上。在各种植被类型中 ,经济林的土壤侵蚀量最大 ,而其它植被类型的差异不显著。影响小流域土壤侵蚀量最显著的因素是坡度因子 ,2 5°以上的坡度土壤侵蚀量是平地的 54倍以上。最后 ,找出了小流域水土流失治理的关键因子是坡度和植被 ,并提出相应治理措施     

基于GIS的小流域土壤侵蚀评价研究

以重庆市南岸区小流域为研究区域,采用美国通用土壤流失方程(USLE模型)为评价模型,以地理信息系统软件Arcview3.2为分析平台,并在Arcgis支持下,进行小流域土壤侵蚀评价.通过建立数字高程模型、TIN模型,数字化土地利用类型、植被类型、土壤类型等矢量图层,空间数据与属性数据连接,矢量、栅格数据转换,地图代数运算等操作步骤,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,并提出了相应的治理措施.     

基于GIS的岩溶槽谷区小流域土壤侵蚀量估算

在修正的通用土壤流失方程(RUSLE)中引入石漠化因子,以重庆市南川区木渡河小流域为研究对象,在GIS技术的支持下,对岩溶槽谷区小流域土壤侵蚀量的估算方法进行了探讨.研究结果表明,研究区现实土壤侵蚀量40011.51 t/a,土壤保持量835963.94 t/a.计算研究区及不同土地利用类型的现实土壤侵蚀模数时,石漠化程度越高,总面积现实土壤侵蚀模数和可流失面积现实土壤侵蚀模数的差异越大;在岩溶区,使用可流失面积现实土壤侵蚀模数更能真实的反映岩溶区土壤侵蚀的状况.研究区水田和林地土壤保持能力最大,旱地土壤保持能力最小,控制土壤侵蚀的有效措施是在裸岩山地和陡坡地植树造林,大于25°的陡坡地退耕还林还草,扩大林地面积,减小陡坡耕地面积.     

基于GIS和USLE的下庄小流域土壤侵蚀量预测研究

将地理信息系统Geographical Information System(GIS)与通用土壤流失方程Universal Soil Loss Equation(USLE)相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算.以福建省九龙江典型小流域下庄为研究区域,在桌面GIS软件MapInfo和ArcView的支持下,建立流域的空间数据库,利用GIS的栅格数据空间分析功能,将小流域空间离散化为10 m×10 m的栅格,根据合适的USLE因子算法生成各因子栅格图,借助GIS图形运算,实现了下庄小流域的土壤侵蚀量估算和土壤侵蚀关键源区的标识,进一步利用GIS和USLE结合对小流域进行土壤侵蚀控制措施的模拟,为下庄小流域土地利用和水土保持提供科学依据.研究结果表明,下庄小流域的平均土壤侵蚀模数为2 541.66 t/km2.a,土壤侵蚀强度属中度,强度侵蚀以上区域占流域面积的11.17%.在模拟实施控制管理措施后,小流域土壤侵蚀模数降为1 570.89 t/km2.a,土壤侵蚀强度属轻度,强度侵蚀以上区域降为3.75%.     

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.     

太湖流域水土流失评价技术与综合防治体系研究

为了保持太湖流域在经济高速发展过程中的生态平衡,保护水土资源及流域农村环境,稳定农业生产,抑制面源污染(降雨径流污染),解决土地退化和太湖水质污染及富营养化问题.作者以太湖流域宜溧山区的溧阳市为例,探讨了太湖地区中小尺度水土流失评价区划技术与综合防治体系理论与实施办法,试图形成具有太湖流域特色的水土流失防治模式--"苏南模式".其内容与主要成果如下:     

基于GIS的天水罗玉沟流域土壤侵蚀强度评价

以天水罗玉沟流域为评价区域,采用高分辨率遥感图像解译和野外调查相结合的方法提取土地利用信息,同时结合土壤类型信息计算出该流域的植被覆盖度.利用GIS技术对1∶1万地形图建立数字高程模型(DEM),进而提取地形坡度,经过数据综合分析,建立了土壤侵蚀强度评价模型.结果表明,该流域42.34%的区域属于强烈及强烈以上侵蚀区,土壤侵蚀严重.主要原因是该区域属浅切割区,质地较软,抗蚀力弱.     

基于突变级数法的南方红壤侵蚀小流域的生态恢复评价——以朱溪小流域为例

突变理论是研究客观事物过程由渐变引起突变的一种有效的新兴系统理论与方法.将多个评价指标合成一个与最优评价方法的接近程度,用来评价生态系统恢复状况.针对生态恢复演变过程的突变特征建立了生态恢复评价指标体系,采用突变级数法运用ENVI4.2、ArcGIS9.2、MATLAB7.0等3S技术平台对长汀县朱溪小流域生态恢复进行了定量评估和动态趋势分析;研究结果表明:(1)朱溪小流域生态恢复总体较好,80%的流失区都可恢复到Ⅲ级以上(含Ⅲ级);(2)对长汀朱溪小流域生态恢复主要的影响因素是植被盖度;(3)突变级数法和生态恢复的交叉融合具有重要应用价值和实践意义.研究认为,采用了突变级数法进行综合评价不仅避免了人为制定权重的主观性,也反映了南方红壤侵蚀小流域生态恢复演变过程的突变特征,更为科学地揭示了生态系统恢复变化过程的本质规律.