黄土坡面细沟发育形态对侵蚀特征的影响

细沟侵蚀规律的解译对于坡面治理具有重要的理论与实践意义.通过10m坡长条件下10°和25°坡面人工模拟降雨试验与高清摄像技术,研究了细沟侵蚀的时空动态变化特征.结果表明10°坡面单位坡长总侵蚀量和细沟侵蚀量均随距坡顶距离的增加先增大后减小,而25°坡面却呈现不断增加的趋势,但其增加速率逐渐减小.10°坡面平均含沙量随降雨历时先减少后增加,而25°坡面却先增加后减少.高清摄像技术可表征降雨过程中细沟平面形态变化,25°坡面平均细沟宽度始终小于10°坡面,但二者均随降雨历时先减小后增加,细沟侵蚀方式由以溯源侵蚀为主过渡到沟壁崩塌为主.     

公路路基压实黄土坡面人工降雨侵蚀试验

公路压实高原二区黄土(Q2)路基坡面人工降雨侵蚀试验研究表明,坡面冲蚀强度与雨强、降雨历时、坡长、坡角、压实度、土壤粘性皆有一定关系,高原二区粘性黄土冲蚀强度随时间增加而减小过程对坡面防蚀有利,在得出历时1h降雨坡面平均冲蚀强度及长历时坡面侵蚀强度随时间变化的经验公式基础上,提出减小坡面冲蚀强度方法。首先考虑增加压实度减小坡面土体重力侵蚀来减少坡面总体侵蚀量;实际工程中采用修筑截水平台或截水沟减小降雨侵蚀坡长或坡高,可大大减小冲蚀强度;坡高h不变时,坡角避开冲蚀强度最大的临界坡度为25.9°;坡高一定及边坡稳定情况下,边坡坡角应尽量避开15°～60°范围,大于70°或小于15°的坡面冲刷很小,对于70°以上坡角特别适应于直立性黄土坡面。     

黄土坡面漫流过程的有限元模拟

本文应用有限元法求解地表径流的运动波方程,模拟了陕北子州岔巴沟流域内径流实验场的天然降雨的坡面漫流过程,效果尚好。这表明,有限元法是求解地表径流物理模型的可行方法。文中还分析了此模型在基本假定上的欠缺以及用于实际预报尚待解决的问题。     

极缓坡黄土坡面片状侵蚀及其水动力学参数特征

随着黄土高原生态文明建设的持续开展,极缓坡耕地成为当地受生产活动影响最显著的区域,其土壤侵蚀规律应得到关注。基于此,采用室内模拟降雨试验,在90 mm/h雨强、两种坡度(2.5°和5°)和两种坡长(5 m和10 m)情况下,对两种土壤(安塞土和绥德土)的片状侵蚀特征及水动力学参数的变化规律进行了研究。结果表明：与安塞土相比,绥德土的产流和径流增加速度快,有较高径流率和含沙量,且易发生细沟。安塞土在径流稳定前的平均径流率和含沙量的变化范围分别为2.76～8.61 L/min和0.80～9.26 g/L,径流稳定后两者的变化范围分别为3.76～11.69 L/min和0.46～2.88 g/L;绥德土径流稳定前后平均径流率和含沙量的范围分别为3.94～12.75 L/min、2.13～10.64 g/L和4.51～15.02 L/min、1.20～4.51 g/L。两种土壤的含沙量与径流率的关系可以用线性递减函数和含沙量作为常数两种线性关系进行表征。雷诺数和径流功率与径流率呈明显稳定的线性递增函数关系;径流流速和弗劳德数随径流率增加有较明显的增加趋势,但波动性较大;径流剪切力随径流率变化表...     

黄土坡面水蚀动力与侵蚀产沙临界关系试验研究

坡面水蚀动力与侵蚀产沙关系是水蚀预报的关键问题之一.本文通过光滑水槽试验和模拟冲刷试验,对坡面水流动力学特性(径流流速、剪切力以及能耗)及其与侵蚀产沙关系进行了系统研究.结果表明,坡面薄层水流呈滚波流特征,坡面流流速沿程变化呈波动趋势,随流量和坡度的增加而增大;坡面单宽径流剪切力、单宽径流能耗和坡面径流单宽输沙率随流量的增加而增加,随坡度呈抛物线趋势变化,说明坡面土壤侵蚀过程存在临界坡度,在本试验条件下,临界坡度位于21—24°之间.坡面单宽径流输沙率和单宽径流剪切力、单宽径流能耗之间均存在良好的线性关系.     

细沟侵蚀过程与径流速度的响应

利用室内模拟降雨试验,研究了不同坡度条件下细沟发育阶段水沙特征及其与径流速度的响应。研究结果表明,对于杨凌塿土,细沟侵蚀过程大致分为3个阶段,即面状侵蚀期(A阶段)、细沟网络发育期(B阶段)和细沟网络稳定期(C阶段)。侵蚀阶段对径流率的影响不显著,对含沙量影响显著,在A阶段和B阶段含沙量随时间呈增加趋势,在C阶段含沙量逐渐趋于动态平衡状态,该表现形式在大坡度下尤为明显。在不同侵蚀阶段,坡度影响程度不同,在C阶段坡度对细沟侵蚀的影响最为显著。细沟侵蚀过程中,径流速度变化比较复杂,不同坡度不同侵蚀阶段没有明显的规律性。坡度较小时,高流速低频率相对分散的情况集中在A阶段和B阶段;坡度较大时,集中在B阶段和C阶段,说明B阶段是细沟侵蚀的活跃期,在该阶段径流速度的波动性大,大径流速度出现的概率明显增加。     

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。     

黄土坡面径流量计算方法的优化分析

通过对天然黄土边坡和室内人工填筑的边坡进行降雨浸渗试验,并根据坡面水流运动波模型或扩散波模型理论,推导出一种新的天然黄土坡面设计径流量计算方法。然后与规范公式法计算的结果进行比较,得出黄土坡面设计径流量更优的计算方法。     

喀斯特地区坡耕地细沟侵蚀产流产沙过程及特征

为研究喀斯特地区坡耕地不同条件下产流产沙特征,通过野外细沟侵蚀模拟实验,分析径流侵蚀的发展机理及其影响因素,深入研究径流侵蚀过程的产沙特征,结果表明：在相同流量下,试验区表现为坡度越大初始含沙量越高,且地表含沙量随降雨时间的增加呈不同程度递减趋势,仅红枫湖含沙量随降雨时间呈“双波峰”状态;流量为5 L·min-1下,坡度增加到20°对径流含沙量有一定的抑制作用,10 L·min-1流量下,含沙量均随坡度增大呈不同增加趋势,且与坡度均呈显著正相关,相关系数分别为0. 985、0. 913、0. 938、0. 910;南明区试验点计算得到的Kr值最低,抗侵蚀能力最强。对于各试验点,含沙量总体随时间增加呈递减趋势,并与坡度存在显著正相关,且黏粒含量越高土壤抗蚀性越强。     

治理侵蚀沟的有效方法

推广应用“回填、植垡、插抑”一次性恢复植被的治沟方法。随着农业生产的发展，农村要求实行“统种分管”，土地连片种植，以往采取的治沟方法，效益周期长，见效慢，已经满足不了当前水土流失综合治理和农业生产发展的需要。九三农场管理局创造出的“回填、值垡、插抑”一次性恢复植被的治沟方法，不仅解决了土地连片种植后，实行大面积机械作业的需要，而且缩短了效益周期，提高了综合治理后的经济效益。对于坡耕地较多，沟蚀严重的丘陵山区，具有很高的推广应用价值。一、治理方法治理方法主要分三道工序：1．l沟道整型，回填生土用推土…     

东北黑土区乌裕尔河流域侵蚀沟变化过程及影响因素

【目的】分析黑土区侵蚀沟数量、面积和侵蚀程度的变化特点,确定侵蚀沟变化过程的影响因素及其对侵蚀沟变化的影响程度。【方法】依据1965年美国CORONA卫星、2005年法国SPOT5卫星及2012年中国卫星所拍摄的3期乌裕尔河流域遥感影像,提取侵蚀沟信息的变化数据。结合地质地貌、土壤因素、气候特点、土地利用覆盖信息和人为活动状况,分析侵蚀沟的变化过程及主要影响因素。【结果】与1965相比,2012年乌裕尔河流域的侵蚀沟数量增加4.03倍,侵蚀沟长度增加2.67倍,侵蚀沟面积增加6.62倍,平均侵蚀沟裂度增加6.61倍。1965—2005年,侵蚀沟裂度平均每年增加77.45 m~2/km~2;2005—2012年,侵蚀沟裂度平均每年增加143.51 m~2/km~2。2005—2012年侵蚀沟裂度增加的速率是1965—2005年的1.85倍。影响乌裕尔河流域侵蚀沟发展过程的主要因素为降水、地形、土壤、土地利用类型和人类活动。其中,侵蚀沟裂度的变化受降水侵蚀力和距居民点距离的影响最大。降水侵蚀力大于120 MJ·mm/(hm~2·h)后,侵蚀沟裂度显著变大;研究区轻度风险侵蚀沟和中度风险侵蚀沟占83%,强烈风险侵蚀沟占16%,极强烈及剧烈风险侵蚀沟占1%。【结论】在黑土区经营过程中,应注意土地资源的保护,按侵蚀沟险度进行科学治理,实现土地资源的可持续利用。     

径流侵蚀与沟宽变化特征

进行径流冲刷实验,监测坡面细沟的动态侵蚀过程;利用视频分帧技术和Arc Map测量工具,记录相同坡度、不同流量和相同流量、不同坡度等条件下坡面沟宽变化数据;结合沟宽数据,进行线性拟合,分析沟宽的变化规律。结果发现,坡度相比于流量对细沟演变速度影响更大。沟宽与产流历时基本成3次方函数关系,其典型断面函数相关性均在0.84以上,可为坡面侵蚀计算模型提供参考依据。     

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.     

不同雨强和坡度条件海涂盐土边坡侵蚀细沟发育过程

采用室内人工模拟降雨试验,在不同坡度(11.3°、21.8°、35.0°)和降雨强度(85 mm/h、110 mm/h、125 mm/h)条件下,模拟海涂盐土边坡细沟发育过程。坡面侵蚀细沟发育动态采用数码摄像进行监测,通过Image-Pro Plus(IPP)6图像分析软件对图像和数据进行整理。结果表明:(a)不同坡度和降雨强度条件下,径流产生后,很快在坡面形成细沟且细沟沟网密度变化较快;细沟数量、细沟深度、细沟平均宽度和细沟密度均随降雨时间延长而增大。(b)缓坡度条件下,土壤跌坑发育慢,细沟侵蚀率低;随着坡度增大,坡面跌坑形成后水流聚集迅速,水流侵蚀冲刷力强,细沟发育快。(c)细沟发育越深,坡面细沟数量也越多;坡面侵蚀率与细沟平均深度及水流雷诺数分别在p0.05和p0.01水平上呈显著的正线性相关关系。     

初始解冻深度对冻融坡面侵蚀产沙过程的影响

未完全解冻层是影响解冻期土壤侵蚀的主要因素,为探讨未完全解冻层对黄土地区坡面侵蚀产沙的影响,采用室内模拟降雨试验的方法,通过控制雨强及初始解冻深度两个因子,对冻融坡面的水沙特性及响应过程进行了对比研究。结果表明:相对于未冻融坡面,雨强增加,初始产流时间会显著缩短,而初始解冻深度的增加会显著延长初始产流时间;冻融坡面产流过程中,产沙量显著增加了10~24倍,且增长趋势由快变慢的时间临界点随雨强的增加而缩短;相同雨强下,不同初始解冻深度坡面的产流变化特征一致,径流总量变化不显著而产沙量随初始解冻深度的增加而增加;相同初始解冻深度下,不同雨强下坡面产流的平均含沙量变化不明显,总产沙量随径流量增大而增大;坡面产沙量与降雨历时、雨强和初始解冻深度均呈极显著相关,坡面产流量与降雨历时、雨强和产沙量均呈极显著相关,而与初始解冻深度没有表现出相关性,说明初始解冻深度对坡面产流的影响不显著,而与坡面产沙量的关系密切。     

土体冻融作用与侵蚀沟发育特征分析

本文依据富路地区的特征,针对其土体冻融作用下沟的侵蚀特征与侵蚀沟发育特征进行了分析。     

黑土地切沟侵蚀的成因与危害

探讨了黑土地切沟侵蚀的成因，如地形、降水、土壤、植被以及人为等因素，还从土地资源、社会资源以及治理费用高昂等角度详细分析了切沟侵蚀的危害性，提出要深入研究切沟侵蚀发生发展规律，以期更好的防治模式．     

紫色土坡耕地细沟侵蚀的防治

坡耕地是紫色土区域典型的土地利用方式,细沟侵蚀是紫色土坡面侵蚀的主要形式之一。试验研究发现,10°,15°,20°,25°小区细沟侵蚀量占坡面总侵蚀量的比例分别为28.61%,57.66%,80.66%和91.16%;细沟沟头出现的顺坡临界坡长平均值分别为6.19m,4.15m,2.75m,1.57m。在大量野外调查的基础上,采用植物篱、"地埂+植物篱"和"大横坡+小顺坡"3种措施均能控制细沟侵蚀的发生。尤其是"大横坡+小顺坡"模式,兼具了植物篱与"地埂+植物篱"两种措施的优点,且造价低、节省劳力,具有较好的推广前景,特别是暂时无法实施坡改梯的广大偏远山区。     

土工格室坡面侵蚀特性

土工格室坡面由于其独特的结构特性,其侵蚀过程与传统坡面有较大差异.本文采用变坡试验水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蚀规律.分析土工格室坡面流的流动特点及其与普通坡面流的差异,揭示了坡面侵蚀量随坡度、流量、切应力,以及绕流雷诺数的变化规律.结果表明,坡面侵蚀量远小于无格室的坡面;坡面累计侵蚀量和绕流雷诺数之间呈良好的对数函数正相关关系;平均侵蚀率与坡度、流量、切应力之间均呈良好的幂函数正相关关系,且流量对坡面流侵蚀率的影响大于坡度,随着流量的增大土工格室坡面流侵蚀能力的增率增大.     

齐齐哈尔碾子山金长城侵蚀沟治理工程设计概论

本文作者紧密结合本地实际和通过多年来水利建筑工程具体实践取得的工作经验、体会和感受，阐述了实施碾子山金长城侵蚀沟治理工程的必要性，并对其工程设计做了简要概述，有针对性地提出了工程管理综合措施，对当前开展的“建生态市、创园林城”活动与和谐水利建设有一定借鉴和指导意义。