简介:我国是土壤侵蚀最严重的国家之一,黄土高原地区的水土流失造成严重的生态环境恶化问题。为探求黄土细沟流的水动力学特性,从水力学及河流运动力学的角度出发,系统研究6种坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°),5种流量(8、16、24、32和40L/min)组合水槽冲刷试验条件下细沟水流水动力学特征。结果表明:细沟流平均流速与径流流量呈幂函数关系,坡度对其影响较小,其原因同水流强度与床面形态的相互制约有关;黏性底层厚度与坡度、流量均呈现负相关关系;阻力系数与雷诺数无关,说明水流强度增加的同时,床面形态发育愈显著,即水流耗散能量增加愈显著,其值在0.16~1.45之间变化。研究结果对细沟水流水动力学的探究具有一定的理论价值,进而对黄土坡面水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。
简介:坡面流是土壤侵蚀的主要动力因素之一,也是侵蚀泥沙搬运、农业面源污染的重要载体,为探讨坡面流水力学特征变化规律,本文通过径流小区放水冲刷试验,研究不同坡面覆盖和放水条件下坡面流水动力学特征。结果表明:坡面流雷诺数和弗劳德数受植被覆盖情况和坡面坡度的影响较小,受放水流量影响较显著。其中,坡面流入流断面雷诺数和弗劳德数随时间基本保持不变;出流断面雷诺数动态变化呈增加趋势,弗劳德数呈缓慢下降趋势,其动态变化幅度随植株密度增加而趋于平缓,植株布设方式对雷诺数和弗劳德数的动态变化影响较小。流量和植株密度增加会引起阻力系数增长,阻力系数随冲刷历时呈增长趋势,坡度和植株密度可以控制这种增长趋势。
简介:土壤侵蚀过程复杂,很难直接应用土壤侵蚀预报方程进行定量计算。作为一种新的机器学习算法,支持向量机在样本有限的情况下,采用结构风险最小化准则,把学习问题转化为一个二次规划问题,从而得到唯一的全局最优解。首次尝试将最小二乘支持向量机技术用于土壤侵蚀预测,并与BP神经网络的方法进行了对比,取得了较好的预测精度。
简介:根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145~152m、152~170m、170~177m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治理模式,通过选取植被覆盖率、物种种类、物种多样性、植物生长基质流失量4类指标,对试验区的生态修复效果状况进行监测分析。结果表明:试验区的植被覆盖率沿消落带梯度方向从上至下在观测期内逐年降低;物种种类因受库水长时间的淹没有所减少,均匀性随高程的不同也呈现较大差异,α多样性指数在监测期内随时间的增长逐年降低;库岸受库水的长期浸泡以及浪涌的高频繁冲刷是消落带植物生长基质流失的关键因素,造成消落带上下两端植物生长基质流失比中端严重的主要原因为行船所产生的涌浪,且其随时间的增长日趋严重。
简介:常规的水土流失野外调查技术已难以满足现阶段区域水土流失监测工作的需求。为探索高效、精准、高质量的水土流失数据采集技术,作者以山东沂蒙山泰山国家级重点治理区蒙阴县为例,以小流域或公里网格为调查单元,通过分析奥维地图的技术优势,针对区域水土流失监测野外调查工作中导航找点难、信息采集过程繁琐、拍照定位精准度低等系列问题,探索了奥维地图与GIS结合在水土流失野外调查工作中的应用,包括基础数据源处理与导入、路线导航、点位查找、信息采集、位置共享以及内业成果处理等;提出了较为系统高效的"无纸化"水土流失野外调查技术与方法,并结合应用实践,对奥维地图应用中存在的不足提出了建议。研究成果可为区域水土流失监测、水土流失综合治理、生产建设项目水土保持监测及监督管理等野外调查环节提供技术参考。
简介:摘要三峡库区水土流失治理是事关库区生态环境改善成败和三峡工程长久安全运行的大事。湖北三峡库区水土流失面积8517.6km2.轻度以上流失面积约为4600.3km2,总侵蚀量为1280.1万t。水土流失导致土壤退化、旱涝灾害频繁、河床抬高、水利设施被毁等问题,已成为影响湖北三峡库区可持续发展的主要因素之一。水土流失成因主要有两个方面:一是自然生态环境较为脆弱;二是人为因素加剧了水土流失的程度。针对湖北三峡库区水土流失的现状及主要成因,提出水土流失治理的措施对策。2009年底,湖北三峡库区水土流失治理总面积6775.8km2,比2008年增加111.1km2,其中小流域4829km2,“十一五”累积治理水土流失265.3km2,成果显著。
简介:为揭示三峡水库消落带不同自然环境因素对泥沙沉积过程的影响及判别人类活动的干扰程度,采用原位观测方法,对三峡水库干流消落带的泥沙沉积量及其潜在影响因素(消落带微地形、河流水文泥沙条件、消落带土壤侵蚀、消落带植被状况和人类活动)展开调查、分析和量化测算,并利用典型相关分析和方差分析,研究不同因素对泥沙沉积量的影响。结果表明:1)库尾江津—涪陵河段以人类活动的影响最为剧烈,自然环境因素与泥沙沉积量均无显著关系。2)库中涪陵—奉节河段以消落带地形特征中的坡度和高程影响较为明显,二者与泥沙沉积量的相关程度分别为-0.508和-0.714;坡度越小,泥沙沉积越多;高程越低,消落带被含沙水流淹没的时间越长,泥沙沉积量也越多。3)库首奉节-秭归段则以坡度的影响为主,其与泥沙沉积量的相关程度为-0.517,坡度越小,泥沙沉积越多,不同高程间的泥沙沉积量并无太大差异。研究说明,三峡水库干流消落带泥沙沉积影响因素主要包括消落带坡度、高程、河流水沙条件和人类活动4种,植被盖度对消落带泥沙沉积过程没有影响,4种因素的影响范围存在较明显的空间变异性。
简介:对三峡库区2种不同建园方式的柑桔林,从建园开始连续9年定位观测柑桔林水土流失情况,结果表明,梯田柑桔林径流系数在0.047~0.153之间,径流含沙量在425—2170g/m^3之间,侵蚀模数在9.37-116.67g/m^2之间。25°坡地柑桔林径流系数在0.079—0.378之间,径流含沙量在500—5050g/m^3之间,侵蚀模数在48.29~1962.04g/m^2之间。在建国初期4年内,25°坡地柑桔林径流系数、径流含沙量和侵蚀模数急剧下降,径流系数由0.378下降到0.103,径流含沙量由5050g/m^3下降到350g/m^3,侵蚀模数由1962.04g/m^2下降到131.42g/m^2。4年后,覆盖度的增加有效的抵消了坡度对水土流失的影响,柑桔林覆盖度达到0.82,径流系数,径流含沙量和侵蚀模数分别为0.103~0.253,350~3404g/m^3、14.71~148.4g/m^2,表现出较好的水土保持效益。
简介:为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系,通过野外模拟冲刷试验,研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明:植被完整程度的差异,对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为:裸地小区(0.27m/s)〉铲草小区(0.24m/s)〉剪草小区(0.16m/s)〉原状坡面小区(0.1m/s)〉除草剂小区(0.08m/s),径流雷诺数也有相似的变化趋势。在相同的试验条件下,植被越完整,径流运动所遇到的阻力也就越大;相应的坡面径流深也表现出增加的趋势。径流含沙量的分析结果表明,各小区的径流含沙量都随试验进行而逐渐降低,植被结构越完整,径流舍沙率降低的趋势也就越明显,相应地径流输沙率也从最大裸地小区的400g/min降低到3g/min。
简介:为干热河谷地区的生态林建设提供理论依据,从反映群落稳定性的群落结构、物种多样性以及生长量和生物量等常用指标分析,金沙江干热河谷地区人工赤桉(Eucalyptuscamaldulensis)林密度普遍偏高,结构比较简单,群落稳定性较差.3种密度的赤桉林群落,随着林分密度的增大,林下植被层的群落分异性越大,林分中主要分布优势种(乔木为赤桉,林下植物为扭黄茅),其他种群的数量极少,林下植被层的结构比较简单,随着林分密度的增大,物种的丰富度、Shannon-Wiener指数、物种均匀度和生态优势度等4个指标不断减小,群落物种多样性在不断降低,结构合理性越差;群落生长量和生物量的变化,基本随赤桉林的密度增加而减小,密度最小的林分F1的生物量是其他2种高密度林分生物量的2倍以上.各林分林木生长缓慢,即使密度最小的林分F1的年平均胸径和树高生长量,分别只有0.72cm和0.78m.为了增加干热河谷地区人工乔木林群落的稳定性,使其逐步实现正向演替,发挥其应有的生态防护功能,应该考虑降低乔木层群落密度.