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题名极端暴雨下水平梯田边坡损毁形状概化及侵蚀特征
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作者
刘焕永
杜鹏飞
屈丽琴
赵莹
陈吟
张小生
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机构
中国水利水电科学研究院国际泥沙研究培训中心
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出处
《中国水土保持科学》
2025年第4期75-86,共12页
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基金
国家自然科学基金黄河水科学研究联合基金课题“黄土高原典型流域水沙灾害风险评估”(U2243213)。
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文摘
2023年7月29日陕西省彬州市发生极端降雨,导致研究区内的梯田遭受严重损毁。估算彬州市暴雨条件下梯田的损毁,旨在揭示梯田侵蚀的影响因素,为极端暴雨下水土流失防治提供依据。通过结合野外调查与无人机影像,根据梯田边坡损毁形状,提出梯田损毁计算方法,并对暴雨条件下梯田的侵蚀特征和影响因素进行分析。结果显示:1)梯田边坡损毁的形状概化为椭圆式(ellipsoidal,E)、圆柱式(cylindrical,Cy)、圆锥式(conical,Co)、台阶式(stepped,S)和组合式5种,并逐一提供计算公式;2)小流域梯田损毁类型包含5种边坡损毁和2种田面损毁,在调查的133个点中以边坡损毁为主,椭圆式(E)损毁形状最多,梯田的土壤侵蚀平均强度达到10448.63 t/km^(2),极强烈侵蚀和剧烈侵蚀主要集中在下坡位,占梯田总面积的24.00%;3)梯田的损毁点密度主要集中在2~6个/km范围,累计频率达到43.22%,损毁长度的比例主要集中在0~4%,累计频率为45.93%,椭圆式(E)损毁长度主要集中在2~8 m,累计频率为68%;4)黄芪地的侵蚀以中度、剧烈和极强烈侵蚀为主,而玉米地则以强烈及以上侵蚀为主。在梯田各汇水分区内,累计侵蚀量与高度比例呈现出较好的幂函数关系,与汇水面积也有较明显的相关关系。总体而言,陕西省彬州市极端暴雨下的梯田平均侵蚀强度达到极强烈侵蚀,未来应采取措施提高水平梯田的排水能力。研究结果可为黄土高原梯田的设计优化和建设提供科学依据。
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关键词
极端暴雨
梯田损毁
形状概化
土壤侵蚀
侵蚀特征
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Keywords
extreme rainstorms
terrace damage
shape generalization
soil erosion
erosion characteristics
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分类号
S157
[农业科学]
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