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.     

陇中黄土高原水上流失地质问题

陇中地区,黄土广泛发育,其分布面积约占其总面积的95%以上,厚度最大可达200余米,地表层被径流水侵蚀切割,地貌形态以黄土梁峁沟壑为主,黄土残源次之.统观全区,其地形破碎,沟谷纵横,沟深坡陡,这均为水土流失所致.本文仅就陇中黄土高原水土流失地质问题,概述其形成条件、主要侵蚀方式及其预防措施.     

基于GIS的泥石流侵蚀特征分析——以文家沟为例

5.12汶川地震导致四川部分地区大规模泥石流爆发,其爆发规模和特征都不同于以往的泥石流,为了进一步研究震后泥石流的特征并揭示其现象,选取了位于绵远河流域的文家沟作为研究对象。主要利用ARCGIS平台对灾前灾后DEM数据进行对比,从主沟道的坡度及下切深度、沟谷形态的变化和区域侵蚀三个方面来分析文家沟泥石流的特征,解释了文家沟泥石流侵蚀过程和深切拉槽现象,为今后泥石流灾害评估、侵蚀过程分析及防治工程提供依据。     

分布式小流域侵蚀模型及应用

针对黄土高原水土流失严重问题,基于分布式水文模型的基础上,建立了小流域侵蚀产沙输沙模型.产沙模型采用USLE模型,并结合黄土高原侵蚀的特色进行改进,考虑了降雨、土壤、植被、水保等因素对侵蚀的影响.输沙模型结合分布式水文模型的河网汇流,制定了一套简单的输沙方案.岔巴沟流域的实测资料验证该模型简单可行.能够模拟出流域的实际侵蚀图,为流域侵蚀的预报及水保工程的规划提供科学依据.     

鄂尔多斯盆地奥陶系侵蚀沟谷及顶面形态识别

目的鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系风化壳侵蚀沟谷及顶面起伏形态识别。方法综合分析储层地质及地震波形特征,有效识别奥陶系风化壳侵蚀沟谷,利用基于沉积模型的地震反演处理和精细解释方法,高精度识别奥陶系风化壳顶面起伏形态。结果ZB区奥陶系风化壳侵蚀沟谷及顶面起伏形态的识别解释结果与地质综合研究成果基本吻合;开发井的预测结果与实际钻井结果符合程度高,并取得了良好的应用效果。结论奥陶系风化壳侵蚀沟谷和顶面起伏形态的有效识别为马五1 2(O1m51 2)地层厚度、储层物性及含气性预测提供了可靠保证,为气田开发部署和井位优选提供了决策依据。     

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.     

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。     

陕北志丹地区前侏罗纪古地貌及其控制作用

综合运用印模法、残厚法及沉积法等将志丹地区前侏罗纪古地貌划分为侵蚀高地、侵蚀斜坡、侵蚀沟谷以及侵蚀残丘四个基本单元.研究结果表明:前侏罗纪古地貌对印支侵蚀不整合面上下之地层、构造、沉积、储层以及油气成藏特征等都具有重要的控制和影响.侵蚀面之下的长2油层组顶面剥蚀构造特征较好地反映了印支古地貌的基本格局;侵蚀面之上的延安组早期的沉积是前古地貌发育的镜像反映;而延10顶面构造则具有围绕古高地背景集中发育的特点.古高地与斜坡发育区是侵蚀面上下油气富集成藏的有利指向和主要场所,而深切的沟谷则为沟通下部油源以及油气运移提供了主要通道.油藏类型主要为地层-岩性油藏、构造-岩性油藏以及小而局限的构造、岩性油藏等.     

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．     

黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究进展

黄土高原是引人注目的生态环境脆弱区,它的历史地貌与土壤侵蚀演变研究是其历史时期生态环境变迁研究的重要内容,也是黄土高原生态环境建设的基础性课题.回顾了黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究的过程,总结了研究取得的主要进展,指出了研究存在的不足和今后深化的方向.经过数十年的积累,黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究取得了重要的进展:较深入地研究了历史时期黄土塬区地貌演变的特征和规律,揭示了历史时期渭河河谷地貌的演变,研究了历史时期黄河中游的河道变迁,提出了黄土高原的侵蚀期,得出了历史时期黄土高原的土壤侵蚀历史、侵蚀速率.今后的研究应应用现代研究手段,以长时段、短周期、高分辨的研究为研究深化的方向.     

对黄土高原的新认识

在分析黄土高原地貌与沉积特征的基础上,确定了黄土层下6种不同类型的基底地形,其上黄土层厚度与黄土地貌的空间差异均与基底地形的类型有关.根据黄土高原的地貌结构与成因,结合晋陕峡谷区新生代晚期地壳平均抬升速度的讨论,论证了黄土高原在成因类型上完全不同于剥蚀高原、构造高原、熔岩高原等各种高原类型,它是一种独特类型的叠加高原.正因为其类型的独特性,黄土高原在周缘特征和区域自然环境特征上,均有别于其他任何类型的高原,也使它成为水土流失量和速度最大的高原.     

关于黄土高原丘陵沟壑区植被地貌演化与土壤侵蚀的复杂响应研究现状及趋势

对黄土高原丘陵沟壑区植被地貌演化与土壤侵蚀的复杂响应研究现状及趋势进行了系统分析。指出植被是影响生态环境质量的基本要素,且对土壤侵蚀与地貌演化具有重要的作用。针对目前黄土高原丘陵沟壑区植被分布现状,可以采用以空间代时间的研究方法对不同地貌特征、弃耕地的植被类型与群落特征进行调查。并运用人工降雨、径流场观测设施与野外观测资料与航片、地形图分析相结合,地貌演化与土壤侵蚀理论相交叉的研究方法,探讨植被自然演替规律、坡沟地貌演化与土壤侵蚀．坡沟地貌形态、水流特征对沟缘线地貌侵蚀演化的交互作用影响,揭示植被演替规律、坡沟地貌形态演化速率与土壤侵蚀的复杂影响机制。对于不断深化植被建设、地貌发育与土壤侵蚀理论的研究,为探索黄土高原植被建设、水土保持治理与决策提供科学依据．并具有重要的学术价值与实践意义。     

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.     

黄土高原典型地貌区地貌分形特征与土壤侵蚀关系

基于地貌学及分形理论,利用GIS技术和回归统计方法,以陕北黄土高原丘陵沟壑区12个样区1∶1万地形图为数据源,对该区以分形维数为量化指标的区域地貌形态与土壤侵蚀模数关系进行了初步探讨,给出地貌形态分形维数与土壤侵蚀模数之间的关系模型.研究结果表明:地貌分形维数可以作为预测区域土壤侵蚀程度的地貌指标.     

黄土高原土壤侵蚀预报信息系统设计与实现

针对当前黄土高原土壤侵蚀预测预报研究存在模型计算繁琐、模型与GIS耦合松散的不足,提出开发黄土高原土壤侵蚀预报信息系统的思路.首先,在综合分析系统需求的基础上,进行系统的总体设计,选定开发平台,完成了系统的总体逻辑框架;其次,根据系统的数据内容,结合GeoDatabase数据模型,给出了系统数据库设计原则并进行系统数据库设计;最后,从基础数据组织、空间分析、预报模型与GIS功能耦合三方面进行探讨,提出了相应的解决方案,最终实现了黄土高原土壤侵蚀预报信息系统.     

黄土体结构面的发育特征及其灾害效应

根据结构面的规模、成因、性质、产状、张开度和形成时期对黄土体结构面进行了综合分类，总结概括了黄土高原地区第四纪断层与构造地裂缝、构造节理面、卸荷裂隙面、垂直节理面、不同岩性接触面、软弱夹层等结构面的特征厦其灾害效应，认为黄土体结构面的显隐、开启和发育程度受黄土的形成时代、埋藏深度、粘粒含量、含水状态和黄土高原地区的地形地貌、新构造运动等因素影响。黄土体结构面是分割黄土成块体的结构面，是侵蚀土壤、洞穴的优势面，是孕育地质灾害的控制和分离面，是地下水的运移通道和储存场所。     

基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km~2,并且土壤侵蚀的空间变异性明显,年均侵蚀模数与年均侵蚀总量随坡度梯度的增加都呈指数增加.在分析不同土地利用方式下的土壤侵蚀状况后发现,低覆盖度草地才是区域最主要的侵蚀地带.     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。