植物篱措施下工程堆积体坡面减流减沙效益研究 被引量：11

1

作者 袁普金 张翔 +4 位作者 王万君 郭超颖 程复 孔东莲 高照良 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2016年第6期374-380,共7页

为探讨植物篱措施下工程堆积体坡面不同坡段的减流减沙效益,选取了35,45,55L/min放水流量,模拟0.3,0.4,0.5mm/min的雨强条件,对24°坡度的堆积体边坡进行模拟径流冲刷试验。结果表明:植物篱可以很好地阻延坡面径流,且产流时间随着... 为探讨植物篱措施下工程堆积体坡面不同坡段的减流减沙效益,选取了35,45,55L/min放水流量,模拟0.3,0.4,0.5mm/min的雨强条件,对24°坡度的堆积体边坡进行模拟径流冲刷试验。结果表明:植物篱可以很好地阻延坡面径流,且产流时间随着放水流量的增加呈线性递减趋势;对照坡面的平均产流量沿着水流方向呈先增后减的趋势,而植物篱坡面呈相反趋势;根据产流产沙量在不同坡段上的对比情况可知,植物篱措施的合理配置应着重加强中间坡段的防治;55L/min流量下的累计减沙量显著大于另外两个流量的累计减沙量,累计减沙量与时间呈三次函数关系;时段产沙量随着时段产流量的增大而增大,二者呈幂函数关系;累计产沙量与累计径流量呈二次函数关系,累计产沙量存在最大值,且二者的函数关系存在定义域。该研究可为工程堆积体坡面防治措施的优化配置提供一定的理论支持。 展开更多

关键词 植物篱 工程堆积体 放水冲刷 减流减沙效益

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干旱矿区排土场不同边坡生态修复模式下减流减沙效益 被引量：18

2

作者 薛东明 郭小平 张晓霞 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期15-21,30,共8页

为探究不同生态修复模式对露天矿区排土场边坡产流产沙规律的影响,采用野外径流小区试验方法,对矿区排土场边坡不同生态修复模式的产流产沙进行了1个雨季的连续观测。结果表明:(1)研究区降雨年内分配不均,主要集中在汛期7—9月,该时期... 为探究不同生态修复模式对露天矿区排土场边坡产流产沙规律的影响,采用野外径流小区试验方法,对矿区排土场边坡不同生态修复模式的产流产沙进行了1个雨季的连续观测。结果表明:(1)研究区降雨年内分配不均,主要集中在汛期7—9月,该时期降雨量占到年均降雨量的77.03%,是年内径流泥沙损失最多的时期。(2)不同生态修复模式与对照(只撒播灌草种子)相比均具有减流减沙效果,但是不同生态修复模式的减流减沙效益有显著差异,减流效果从大到小依次为沙柳网格模式(64.35%)>生态棒模式(56.56%)>生态袋模式(52.74%)>铁丝石笼模式(48.70%)>植物篱模式(45.51%)>土壤改良模式(35.89%)>无纺布覆盖模式(33.97%)>砾石压盖模式(8.19%);减沙效果依次为沙柳网格模式(69.41%)>生态棒模式(61.28%)>生态袋模式(55.09%)>铁丝石笼模式(52.43%)>植物篱模式(48.72%)>土壤改良模式(42.09%)>无纺布覆盖模式(38.31%)>砾石压盖模式(19.34%)。(3)不同生态修复模式产沙量对产流量响应特征均呈极显著正相关(P<0.05,r>0),沙柳网格模式产沙量对产流量响应程度较小,生态棒模式次之,对照产沙量对产流量响应程度最大。 展开更多

关键词 露天煤矿 排土场边坡 减流减沙效益 生态修复模式

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不同降水强度等级和坡度下水土保持措施减流减沙效益研究 被引量：6

3

作者 任正龑 张栋 +1 位作者 杨志 马文涛 《中国水土保持》 2022年第6期40-43,I0001,共4页

基于宁夏海原县树台水土保持试验站的20个径流小区2014—2019年连续6年的观测数据,对5°、10°、15°、20°和25°五种坡度在不同降水强度等级(中雨、大雨和暴雨)下的产流产沙进行统计分析,量化不同降水强度等级和... 基于宁夏海原县树台水土保持试验站的20个径流小区2014—2019年连续6年的观测数据,对5°、10°、15°、20°和25°五种坡度在不同降水强度等级(中雨、大雨和暴雨)下的产流产沙进行统计分析,量化不同降水强度等级和坡度下水土保持措施的减流减沙效益。结果表明:中雨、大雨和暴雨是该地区发生频次较高的侵蚀性降雨类型,且集中发生于7—8月;所有土地利用类型的产流产沙量均表现为暴雨>大雨>中雨,裸地呈现最高的产流产沙量,且均随坡度的增加而增加;4种水土保持措施中人工乔木林地和人工灌木林地的减流减沙效益最高,减流效益在0.8附近波动,减沙效益接近1,在坡度15°时人工乔木林地的减流减沙效益最高,在坡度20°和25°时人工灌木林地减流效益最高,减沙效益与人工乔木林地相当;与中雨和大雨相比,暴雨条件下4种措施的减流效益均降低,减沙效益变化不明显。 展开更多

关键词 降水强度等级 坡度 减流减沙效益 黄土高原地区

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长期植被覆盖对紫色土坡面减流减沙能力的影响 被引量：5

4

作者 张蒙 胡桂清 +3 位作者 张文太 杨立荣 姜群力 王志刚 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期164-172,共9页

[目的]研究长期林草植被覆盖小区减流减沙能力的变化速率,为西南土石山区水土保持植被恢复提供科学依据。[方法]2018—2021年在贵州省赤水市天台镇径流场观测了15°裸地、15°草地、15°林地、30°林地与30°草地5... [目的]研究长期林草植被覆盖小区减流减沙能力的变化速率,为西南土石山区水土保持植被恢复提供科学依据。[方法]2018—2021年在贵州省赤水市天台镇径流场观测了15°裸地、15°草地、15°林地、30°林地与30°草地5个径流小区的产流产沙、植被覆盖、土壤表层含水量数据,用径流系数和含沙量的变化反映各小区减流减沙能力的变化。[结果]5个小区减流减沙效益排序为30°草地>15°林地>30°林地>15°草地>裸地。其中,30°草地小区植被覆盖度最高,为92.8%,其径流量和土壤侵蚀模数分别为2.43 mm和6.51 t/(km^(2)·a)。裸地小区径流量最高,为153.49 mm,土壤侵蚀模数最高,为1214.5 t/(km^(2)·a);15°草地小区径流系数降低速率最快,为-0.292%/a,其含沙量降低速率也最快,为-14.6 g/(L·a)。植被覆盖度与径流量之间负相关关系极显著,与含沙量负相关关系显著,与土壤表层含水量呈极显著正相关关系。[结论]高植被覆盖度有利于植被恢复、水源涵养和控制水土流失。对于水土流失相对严重的15°草地坡面,其长期植被覆盖的水土保持效益更为明显。 展开更多

关键词 植被 水土流失 径流系数 含沙量 减流减沙效益

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黄土堆积体植物篱减沙效益与泥沙颗粒分形特征研究 被引量：13

5

作者 杨帅 李永红 +3 位作者 高照良 牛耀彬 白皓 王凯 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期270-278,共9页

为探究植物篱措施对工程堆积体边坡的减流减沙效益及其对侵蚀泥沙颗粒分形维数的影响,以堆积体未防护边坡为对照,以不同放水流量对不同坡度堆积体植物篱防护边坡进行了放水冲刷试验。结果表明:与对照相比,植物篱边坡初始产流时间滞后100... 为探究植物篱措施对工程堆积体边坡的减流减沙效益及其对侵蚀泥沙颗粒分形维数的影响,以堆积体未防护边坡为对照,以不同放水流量对不同坡度堆积体植物篱防护边坡进行了放水冲刷试验。结果表明:与对照相比,植物篱边坡初始产流时间滞后100~500 s,其产流率、产沙率整体均较小,产流率在时间尺度上表现为间歇性波动上升;植物篱减流效率在4%~60%之间,减沙效率范围在15%~50%之间,减流减沙效率均随坡度和放水流量的增加呈幂函数形式减小;各处理侵蚀泥沙颗粒中粉粒均占主导地位,黏粒次之,砂粒含量最少。与对照小区相比,植物篱防护边坡侵蚀泥沙砂粒体积分数降低,黏粒和粉粒体积分数升高;黏粒富集率增加,砂粒富集率减小,泥沙颗粒分形维数增大。分形维数与黏粒和砂粒体积分数之间均呈极显著线性相关,侵蚀泥沙颗粒分形维数主要由黏粒体积分数决定。 展开更多

关键词 工程堆积体 植物篱 土壤颗粒 分形维数 径流冲刷 减流减沙效益

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布设植物篱条件下工程堆积体坡面产流产沙过程研究 被引量：16

6

作者 杜捷 高照良 王凯 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期102-106,共5页

为了探究植物篱措施对工程堆积体坡面产流产沙过程和减流减沙效益的影响,采用35,45,55L/min 3个流量,对24°,28°,32°3个坡度的堆积体边坡(20m×5m标准小区)进行模拟放水冲刷试验。结果表明:植物篱坡面的初始产流时间... 为了探究植物篱措施对工程堆积体坡面产流产沙过程和减流减沙效益的影响,采用35,45,55L/min 3个流量,对24°,28°,32°3个坡度的堆积体边坡(20m×5m标准小区)进行模拟放水冲刷试验。结果表明:植物篱坡面的初始产流时间和产流强度较对照坡面(裸坡)均有不同程度减小,产流强度在时间尺度上表现为间歇性波动上升;植物篱坡面产沙率先增大后减小,产沙率整体低于对照坡面,且二者差值随时间逐渐缩小;小流量条件下产沙较稳定,大流量条件下产沙率变化较大;产沙量与产流量之间有良好的线性关系;植物篱措施的平均减沙效益随坡度增大而减弱,平均减流效益随坡度增加而增大,减沙效益仅与坡度有显著相关性。减流效益与减沙效益的关系较复杂,但降低工程堆积体坡面坡度仍是防治水土流失的关键,对于植物篱措施减流减沙的局限性,应通过提升植物篱的布设参数来改善。 展开更多

关键词 植物篱 工程堆积体 产流产沙 减流减沙效益

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太行山土石山区侵蚀性降雨对典型植物措施产流产沙的影响 被引量：22

7

作者 高磊 饶良懿 +3 位作者 崔飞波 李志斌 杜柳红 刘利峰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期5-11,共7页

通过对山西省长治市白马小流域的1个标准小区和4个植物措施小区近5a(2006—2010年)的降雨和径流泥沙观测,研究太行山土石山区的降雨特征以及不同类型降雨对典型植物措施小区径流泥沙的影响。结果表明:(1)太行山土石山区侵蚀性降雨主要... 通过对山西省长治市白马小流域的1个标准小区和4个植物措施小区近5a(2006—2010年)的降雨和径流泥沙观测,研究太行山土石山区的降雨特征以及不同类型降雨对典型植物措施小区径流泥沙的影响。结果表明:(1)太行山土石山区侵蚀性降雨主要集中于5—8月份,7—8月份侵蚀性降雨次数占侵蚀性降雨总次数的54.55%,侵蚀性降雨量占侵蚀性降雨总量的61.19%,故该时期是防治水土流失的关键时期;(2)径流量R与降雨量P、最大30min降雨强度I30、降雨量和最大30min降雨强度的乘积PI30呈正相关且在0.01水平上显著;侵蚀产沙量E与最大30min降雨强度I30、径流量R、降雨量和最大30min降雨强度的乘积PI30之间呈正相关且在0.01水平上显著;(3)在不同类型降雨条件下,4种典型植物措施的减流效益在17.18%~91.86%之间,差异明显;在B类型降雨条件下各措施的减流效益最低,分别是乔木43.38%、灌木24.44%、人工种草26.59%、自然荒坡17.18%,在E类型降雨条件下各措施的减流效益最大,分别是乔木89.29%、灌木91.86%、人工种草75.56%、自然荒坡66.22%;(4)在不同类型降雨条件下,减沙效益:乔木林>灌木林>人工种草>自然荒坡;降雨量最大的A类型降雨和最大30min降雨强度最大的B类型降雨对植物措施减沙效益影响显著。研究表明,在该地区不同类型降雨条件下4种植物措施的减流减沙效益明显,能够有效防治水土流失。 展开更多

关键词 典型植物措施 减流减沙效益 坡面 北方土石山区

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黄土丘陵区不同植被恢复阶段下的暴雨产流产沙研究 被引量：7

8

作者 花东文 温仲明 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期27-31,90,共6页

采用空间代替时间的方法,通过野外人工模拟降雨试验,对安塞县马家沟不同恢复年限的自然恢复草地、人工柠条林地和人工刺槐林地下的产流时间、径流率、产沙强度、产流产沙量的变化规律及相关关系进行研究,并以耕地为对照对各自的减流减... 采用空间代替时间的方法,通过野外人工模拟降雨试验,对安塞县马家沟不同恢复年限的自然恢复草地、人工柠条林地和人工刺槐林地下的产流时间、径流率、产沙强度、产流产沙量的变化规律及相关关系进行研究,并以耕地为对照对各自的减流减沙效益进行分析。结果表明,初始产流和结束产流时间均随恢复年限的增加而增加,但增加的幅度变小;退耕年限是影响自然恢复草地和人工柠条林地坡面产流产沙的一个重要因素,且只对人工刺槐林地的产沙过程产生影响;不同恢复阶段的累计径流量(Qw)和累计产沙量(Qs)随降雨历时(t)变化的规律均满足Qw(Qs)=c+at+bt2的函数形式,而累计产沙量和累计产流量之间的相互关系可通过幂函数Qs=aQwb的关系式来反映;各恢复阶段的减沙效益都大于减流效益,自然恢复草地和人工柠条林地具有直接拦沙的水土保持功效,而人工刺槐林地的蓄水减沙作用更为突出。 展开更多

关键词 恢复阶段 产流产沙 减流减沙效益 黄土丘陵区

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林火前后坡面覆盖类型对产流产沙影响的模拟试验 被引量：1

9

作者 王冠 吴文清 +1 位作者 刘明明 黄柔 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期82-87,共6页

通过室内模拟降雨试验,设置3种降雨强度(30,60,90 mm/h)和3种地表覆盖类型(裸土坡面、1 cm马尾松枯落物覆盖、1 cm马尾松灰烬覆盖),研究林火发生前后不同地表覆盖下的坡面产流产沙过程,明确枯落物和植物灰烬覆盖的减流减沙效益。结果表... 通过室内模拟降雨试验,设置3种降雨强度(30,60,90 mm/h)和3种地表覆盖类型(裸土坡面、1 cm马尾松枯落物覆盖、1 cm马尾松灰烬覆盖),研究林火发生前后不同地表覆盖下的坡面产流产沙过程,明确枯落物和植物灰烬覆盖的减流减沙效益。结果表明:(1)相比裸坡,枯落物和灰烬覆盖下的坡面初始产流时间分别延长33%~80%和51%~200%,灰烬覆盖对延缓产流的效果更为明显;(2)相比裸坡,枯落物覆盖的减流效果稳定在12%~36%,而灰烬覆盖在中小雨强的减流效果高于70%,在90 mm/h雨强时减流效果降低至7%;(3)裸土坡面产流呈现先快速升高后稳定的趋势,而枯落物和灰烬覆盖坡面产流效果呈现“阶梯”形上升趋势;(4)枯落物覆盖能够减小径流携沙量和总产沙量,在3种雨强下减沙效益均高于85%,且高于同雨强下灰烬覆盖的减沙效益。枯落物覆盖的减流减沙效果在不同雨强下表现较为稳定,而灰烬覆盖的减流减沙效果受降雨强度的影响显著,且枯落物覆盖的减沙效益在3种雨强下均优于灰烬覆盖,说明在林火发生后地表覆盖改变是引起土壤侵蚀增加的重要因素之一。 展开更多

关键词 林火 植物灰烬 枯落物 水土流失 减流减沙效益

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藏东南施工便道植被恢复对坡面水土流失的影响

10

作者 冉心昊 王冠 +1 位作者 李亚桐 肖辉杰 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期20-32,共13页

[目的]明晰施工便道上、下边坡在植被恢复条件下的坡面产流产沙过程,揭示施工便道建设扰动后植被恢复对藏东南生态脆弱的亚高山森林灌丛区坡面尺度水土流失的影响,为施工便道工程扰动后水土流失防治和植被恢复提供理论依据。[方法]选取... [目的]明晰施工便道上、下边坡在植被恢复条件下的坡面产流产沙过程,揭示施工便道建设扰动后植被恢复对藏东南生态脆弱的亚高山森林灌丛区坡面尺度水土流失的影响,为施工便道工程扰动后水土流失防治和植被恢复提供理论依据。[方法]选取施工便道上、下边坡扰动后不同植被恢复条件下的典型坡面,进行室内模拟降雨试验,研究工程扰动后上、下边坡4种植被覆盖度(0%,30%,60%,90%),3种坡度(15°,30°,45°),2种雨强(30,60 mm/h)条件下的坡面产流产沙过程,明确施工便道植被恢复对水土流失的影响。[结果](1)施工便道工程扰动后,在上、下边坡裸土坡面进行植被恢复能有效延缓初始产流时间,随着植被覆盖度增加,延缓初始产流时间的效果增强,且植被的延缓产流效应在上边坡更为明显。(2)在0%~60%植被覆盖度范围内,上、下边坡稳定产流速率随植被覆盖度的增加而显著降低,60%与90%植被覆盖度的稳定产流速率接近。相比裸土坡面,60%,90%植被覆盖度的减流效益分别为59%~75%,58%~77%,表明减流作用的植被临界覆盖度为60%。(3)植被覆盖度为30%,60%时,减沙效益分别达到29%~82%,86%~96%。植被覆盖度在60%以下,当覆盖度增加,减沙作用显著增强,超过此临界覆盖度,即使增加覆盖度,其减沙效益也变化不大。(4)在相同植被覆盖度、坡度和雨强条件下,挖方形成的上边坡总产流量总是高于填方形成的下边坡,而下边坡总产沙量始终高于上边坡,反映出施工便道扰动后,挖方、填方边坡在坡面土壤侵蚀方面的显著差异。[结论]在藏东南施工便道扰动区的水土流失防治中,60%植被恢复率兼具较好的防治效益和经济可行性,且在水土保持措施布设时,挖方边坡更需要“控水”而填方边坡应偏重“阻沙”,只有充分考虑其差异才能在施工便道扰动区达到更好的水土保持效果。 展开更多

关键词 产流产沙过程 植被覆盖度 减流减沙效益 亚高山森林灌丛 施工便道

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野外模拟降雨条件下高寒草甸区植被退化和人工植被恢复坡面的产流产沙过程

11

作者 甄子雲 赵洋 +6 位作者 姜群鸥 解晨 赵伟航 刘兰华 周铁军 何财松 周扬 《水土保持学报》 2024年第4期153-161,共9页

[目的]青藏高原是我国重要生态屏障,高寒草甸是其重要组成部分,水土保持功能是高寒草甸重要生态服务功能。开展青藏高原高寒草甸区水土流失过程研究对减少人为扰动水土流失、保障西南地区生态安全具有重要意义。[方法]选取青藏高原高寒... [目的]青藏高原是我国重要生态屏障,高寒草甸是其重要组成部分,水土保持功能是高寒草甸重要生态服务功能。开展青藏高原高寒草甸区水土流失过程研究对减少人为扰动水土流失、保障西南地区生态安全具有重要意义。[方法]选取青藏高原高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、裸坡与人工植被恢复5种不同类型坡面,通过野外模拟降雨试验,分析不同雨强条件下,不同植被退化与恢复坡面产流产沙过程,揭示植被退化与人工植被恢复坡面土壤侵蚀机理与水沙关系。[结果](1)高寒草甸未退化坡面与人工植草恢复坡面因其根系较为致密,其水分下渗能力相对较弱,故初始产流时间相对较短;而对于轻度退化坡面,侧流与纵向入渗能力相对较强,初始产流时间相对较长。(2)在常规降雨条件下(30,60 mm/h),轻度退化坡面产流量最小,减流效益最高,达到77.13%;人工恢复坡面产流量与未退化坡面接近,略高于轻度退化坡面;而裸土坡面累计产流量最大,且显著高于其他坡面;极端降雨条件下(90 mm/h)未退化坡面产流量激增,仅低于裸坡并明显高于人工植被恢复坡面。(3)在常规降雨条件下(30,60 mm/h),人工恢复植被坡面减沙效益最高,分别达到81.97%和89.82%,其次是未退化坡面,且随着植被退化程度增大,减沙效益逐渐降低;但在极端降雨条件下,人工恢复植被和未退化坡面减沙效益几乎相同,而中度退化坡面产沙量是未退化坡面的4.59倍;轻度退化坡面虽然具有较好的减流效益,但是减沙效益相对较差。[结论]研究结果可为高寒草甸区植被恢复与生态安全提供重要科学依据。 展开更多

关键词 高寒草甸 退化草甸 水土流失 减流减沙效益

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香根草植物篱对三峡库区坡地紫色土侵蚀的影响 被引量：20

12

作者 郭萍 夏振尧 +4 位作者 高峰 胡欢 张千恒 杨悦舒 肖海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期105-112,共8页

紫色土坡地是三峡库区水土流失的主要来源,严重影响着三峡工程的运行安全。植物篱是三峡库区坡地的重要水土保持措施之一,具有明显的减流减沙效益,然而植物篱地上及地下部分对坡面侵蚀的影响尚不明确。为此,该研究通过设置2个坡度(15
... 紫色土坡地是三峡库区水土流失的主要来源,严重影响着三峡工程的运行安全。植物篱是三峡库区坡地的重要水土保持措施之一,具有明显的减流减沙效益,然而植物篱地上及地下部分对坡面侵蚀的影响尚不明确。为此,该研究通过设置2个坡度(15°和25°)、2个降雨强度(60和120mm/h)和3个坡面条件(裸坡对照、植物篱和仅有植物篱根系),开展人工降雨试验,分析各试验条件下初始产流时间、径流量和侵蚀量的变化特征。结果表明:植物篱、地下部分和地上部分的平均减沙效益分别为75.59%、29.45%、46.13%,是对应的平均减流效益的4.79、4.60、4.92倍;地上部分和地下部分延缓初始产流时间、减流和减沙平均贡献率分别为48.28%和51.72%、62.25%和37.75%、60.44%和39.56%,表明植物篱对减沙作用更明显,且地上部分对产流产沙的影响大于其地下部分。以上结果加深了香根草植物篱对坡地侵蚀过程影响的理解,可为三峡库区紫色土坡地水土流失防治提供科学依据。 展开更多

关键词 土壤 侵蚀 植物篱 三峡库区 地上部分 地下部分 减流减沙效益

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