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[期刊] 地理科学进展
[作者]
盛贺伟 孙莉英 蔡强国
黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张新和 郑粉莉 汪晓勇 李靖
【目的】定量评价坡面上方汇水对坡下方土壤侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响。【方法】利用由位于坡面上部的供水装置和位于坡面下部的试验土槽组成的试验系统,通过人工模拟降雨试验,分析不同降雨强度和坡度条件下,上方汇水对黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程及侵蚀产沙量的影响。【结果】当坡面接受上方汇水后,各侵蚀方式演变速度明显加快,侵蚀产沙量迅速增大,且坡面侵蚀产沙增加幅度随上方汇水流量的增加而增大;在坡度和降雨强度相同条件下,坡面侵蚀产沙量和上方汇水引起的坡下方的净侵蚀产沙量,均随坡面上方汇水流量的增加而显著增大;受降雨强度、坡度和坡面侵蚀发育不同阶段的影响,坡面汇水引起的净侵蚀产沙量占总侵蚀产...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
艾宁 魏天兴 朱清科 葛根巴图 秦伟 赵兴凯 赵维军 马欢 杨苑君
通过对陕北半干旱黄土区16场有径流产沙发生的次降雨数据进行收集,以径流量和产沙量为因变量,植被类型、植被盖度、坡度、坡向、降雨量、降雨历时、场均雨强、I5、I10、I15、I30、土壤密度、土壤稳渗率作为自变量,在进行逐步回归分析的基础上,对影响径流量及产沙量的主要因素进行通径分析,结果表明:1)植被盖度、降雨量、降雨历时、I30、稳渗率是影响径流量的主要因素,径流量、植被盖度、坡度、降雨量、场均雨强、I15、土壤密度为影响坡面降雨产沙量的主要因素;2)降雨历时、降雨量、I30对径流量起到决定性作用,且对径流量产生影响的直接影响因素排序为降雨历时>I30>降雨量>植被盖度>稳渗率,而间接影响排...
关键词：
逐步回归分析 通径分析 径流量 产沙量
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
董月群 李淑芹 原翠萍 雷廷武
为研究草地对土壤侵蚀过程的影响,选用黄绵土人工种植草地,采用室内模拟降雨试验研究黑麦草不同覆盖度(0、25%、50%和75%)对3种降雨强度(60、90和120 mm/h)坡面产流产沙过程的影响。结果表明:黑麦草覆盖可以显著减小侵蚀产沙。在坡面土壤预饱和的条件下,坡面产流、产沙与时间呈线性关系;累计产流量随降雨强度线性增加;同一降雨强度条件下,草地覆盖度对累计产流量影响不显著;草地坡面水流含沙量、输沙率、次降雨产沙量均随覆盖度增大而降低,随降雨强度增大而增加;3种降雨强度条件下,无黑麦草覆盖坡面水流含沙量差异不显著,次降雨产沙量和输沙率随着降雨强度的增加而增大。研究结果可为土壤侵蚀预报模型建立...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
崔文滨 李鹏 李占斌 茹华南
介绍了径流侵蚀产沙功率理论的基本原理,并应用这一理论对放水冲刷试验中不同坡度和流量条件下的侵蚀产沙特征进行了分析和比较。结果表明,当坡度为3~°27°时,单位径流的侵蚀功率随坡度的增加而增大;当坡度增加到27°时,单位径流功率达到最大值,而后随着坡度的继续增加,单位径流功率有所减少。实测数据和据单位径流侵蚀功率理论计算的坡面单宽径流侵蚀产沙量表现出了相似的变化规律,两者都随坡度的增加呈抛物线变化,坡面单宽径流侵蚀产沙量的最大值都出现在21°左右,且二者之间具有良好的线性关系。说明径流功率理论可以较好地应用于坡面单宽径流侵蚀产沙量的计算。
关键词：
径流功率 坡面侵蚀 产沙计算
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨建英 赵廷宁 孙保平 孙立达
从运动波理论的基本方程入手,分析坡面产流机制,推导出某一时刻坡面上任一点的运动波方程的理论解析解.根据对坡面径流过程的分析,将坡面径流过程分成涌水阶段,平稳阶段和消退阶段,分别各阶段推导出了运动波方程理论解析解的求解公式.最后用模型去拟合实测径流过程,求取各次降雨的参数值~i0,a和m,对理论公式进行修正,建立了~i0,a,t_a,T_c,t_h的预测模型.如果已知坡面基本状况、坡度、降雨强度及前期土壤含水量,利用本文提出的模型即可预测单次暴雨下坡面末端径流动态过程.
关键词：
径流 运动波理论 模型参数拟合 动态模型
[期刊] 林业科学
[作者]
刘旦旦 张鹏辉 王健 肖庆利
采用静水崩解法研究黄土坡面同一土类背景下不同土地利用类型(侧柏林、刺槐林、油松林、黑杨林、荒草地、农耕地)土壤抗蚀性的差异及产生原因,并分析土壤抗蚀性与土壤理化性质的相关性。结果表明:0~10 cm土层,侧柏林地崩解量最少,农耕地崩解量远远大于林地与荒草地,而10~20 cm土层,黑杨林地崩解量最小,其次为油松、侧柏、刺槐林地,荒草地与农耕地崩解量差别不大,这与植被对土壤理化性质的影响有关;不同土地利用类型土壤的崩解速率均随着时间增加而逐渐减小,初始速率最大;土壤团聚体含量与土壤抗蚀性极显著相关,林地土壤由于其理化性质得到改善因而增强了抗蚀性。
关键词：
黄土坡面 不同土地利用类型 土壤抗蚀性
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李晶莹 张经
1960~2001年间长江河水含沙量递减趋势方程为:S=-4.7273a+582.94,近些年来泥沙含量递减趋势可能会对流域生态环境产生重要影响,应引起社会的关注。长江河水化学组分在1997~2001年的5年间受到季节和年际变化的影响较为有限。河水中HCO3-与Ca2+占主导地位,占总离子当量浓度的55%以上,主要受到碳酸盐类溶解的控制。硅酸盐类的风化过程较弱,可能主要是钙镁硅酸盐类的溶解,对流域离子的总体贡献不大。岩盐、石膏和芒硝的水解对河水中的Na+、SO42-和Cl-的贡献最大。由此长江流域发生的主要风化过程有:白云石和方解石的溶解、钙镁长石的分解和岩盐、石膏、芒硝等的水解过程等,这与长...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王龙生 蔡强国 蔡崇法 孙莉英
由于天然降雨存在间歇性,常会出现前期降雨已经发育成型的细沟又经历了二次降雨的情况,但目前对这一条件下细沟流水动力学特性的研究还很少。本文采用室内人工模拟降雨的方法,通过间隔24 h两场不同雨强的降雨,研究黄土坡面经过第一场降雨形成比较稳定的细沟之后,在第二场较小雨强降雨过程中,细沟发育平稳时的流水动力学特性。研究结果表明:1细沟流速大小受坡长影响并不显著,相同坡度下不同坡长的细沟流平均流速差别不大;细沟流速受细沟形态影响较大,25°坡面比20°坡面细沟密度大,流速相对较小;2剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷诺数与水流剪切力呈显著正相关关系,弗洛德数与水流剪切力则呈显著负相关关系;3随着距坡顶距离的增加,阻力系数呈增大趋势;第二次降雨强度相同,坡度大的坡面上阻力系数也较大,可见阻力系数与径流量和坡度的关系十分紧密;阻力系数与雷诺数之间呈显著正相关关系,雷诺数的增加意味着平均流速增大,水流强度增大导致细沟形态更为复杂,水流受到的阻力增大;虽然雷诺数增加同时也意味着水流深度增大,但从试验结果可见,陡坡条件下阻力系数受流速的影响较大。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨晓芬 吴发启 马波 农淦 王林华
【目的】研究10°坡耕地上玉米的防蚀作用,为评价农作物的水土保持功能提供参考。【方法】采用人工模拟降雨的方法,以裸地为对照,分析了10°坡耕地上不同生育期(幼苗期、拔节初期、拔节中期、抽雄前期和抽雄后期)玉米完整植株及其根系对坡面产流产沙量和过程的影响。【结果】在幼苗期、拔节初期、拔节中期、抽雄前期和抽雄后期,整株玉米和仅保留根系玉米的径流模数和侵蚀模数均呈逐渐降低的趋势;在玉米的同一生育阶段,径流模数和侵蚀模数均表现为裸地最高,只保留根系玉米次之,整株玉米最小。在产流产沙过程中,与裸地相比,整株玉米和只保留根系玉米均可有效地延迟产流产沙时刻、峰值出现的时刻以及平和产流和产沙过程,但只保留根系...
关键词：
模拟降雨 土壤侵蚀 玉米 根系
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张亚丽 李怀恩 张兴昌 肖波
利用室内模拟降雨试验,研究了在坡面施入硝酸铵对土壤矿质氮素随地表径流流失和入渗的影响,初步探讨了降雨-地表径流-土壤矿质氮素的有效作用深度(Effective Depth of Interaction,EDI),分别用反推法和拐点法确定了不施肥试验和施肥试验时的土壤矿质氮素EDI。结果表明:①与不施肥相比,施肥增加了土壤矿质氮素的地表流失量,施25,50和100 g NH4NO3处理矿质氮分别多流失了55.22,73.32和85.50 mg/m2;②施肥使土壤肥料的入渗量增加,但对肥料的入渗深度和土壤矿质氮素EDI影响很小;③同一坡面不同坡位NO3--N的EDI值不同,表现为坡中下部较大,坡顶...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
温文杰 张建军 李依璇 黄小清 贺佩
【目的】径流含沙量是水文测验和水土流失监测中必须测定的重要参数,更是衡量水土流失程度的重要指标,简单便捷的径流含沙量测定方法是目前水土保持监测中需要解决的关键问题之一,这对于实现水土流失量的自动监测和预警,及时准确地把握水土流失强度,进而选择合理的水土保持措施,开展水土流失治理均具有重要意义。【方法】本文通过采集国内不同省份的土壤样品,利用室内实验,构建了称重法测定径流含沙量的基本原理,提出了计算含沙量的经验模型,探讨了称重法测定径流含沙量精度的主要因素(泥沙比重、泥水样体积、水温)。【结果】称重法测量径流含沙量的模型精度较高,能满足水土保持监测中径流含沙量测定的精度要求,径流含沙量在5.00～20.00 g/L时,平均相对误差 0.05)。【结论】称重法操作简单,精度高,在水土流失自动监测领域具有良好的应用前景。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王亚林 张耀哲
【目的】探索含沙量变化对U型渠道挟沙水流垂线流速分布的影响,进而从理论上完善挟沙水流流速分布规律。【方法】通过U型渠道水槽试验,测定水流中含沙量为1.12～500kg/m3时,最大流速所在位置的变化,同时引入卡门常数κ,来反映含沙量对垂线流速分布的影响。【结果】当水流含沙量s
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
韩珍 王小燕 李馨欣
在室内人工模拟降雨条件下，对６种不同碎石含量（０，５％，１０％，２０％，３０％，４０％）的土壤侵蚀产流产沙的过程进行模拟研究。结果表明：碎石含量对径流流速的影响不显著，随着碎石含量的增加，平均径流流速呈减小的趋势。碎石含量对坡面侵蚀径流含沙率影响显著（Ｆ＝３０．０７６，Ｐ＜０．０５），随着碎石含量的增加，径流含沙率呈降低的趋势。累积产沙量与降雨历时具有对数相关关系，碎石含量为５％时相关性最大，碎石含量越大累积产沙量递增速率越小。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构，增强土壤的抗蚀性和抗冲性，随着碎石含量的增加，土壤流失量逐渐减少，土壤侵蚀速率显著降低。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
秦毅 凌燕 张静 钱云平 徐建华
本文从水沙运动机理出发,将简化的一维不平衡输沙模型与假定河道水量调节为线性水库式调节前提下推导出的河道流量沿程变化模型相结合,建立了冲积性河流含沙量过程预报模型。并利用花园口—夹河滩河段以及龙门—潼关河段水沙资料对模型的模拟效果进行了检验。结果表明,由于模型考虑了流量沿河道纵向上的变化,而使模型的模拟预报效果较单一的一维恒定均匀流不平衡输沙模型有明显改善,含沙量模拟预报效果较满意。
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