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植被覆盖和坡度对铁尾矿边坡产流产沙的影响
1
作者 海龙 樊国莉 +1 位作者 赵亚波 王嘉瑞 《水土保持研究》 北大核心 2025年第4期124-130,共7页
[目的]研究灌草混合植被覆盖度和坡度对铁尾矿砂坡面产流产沙的影响,揭示降雨对铁尾矿砂坡面的水土流失发生规律,为铁尾矿边坡水土流失治理与生态恢复提供理论依据。[方法]采用人工模拟降雨试验,分析了不同植被覆盖度(30%,60%,90%)、坡... [目的]研究灌草混合植被覆盖度和坡度对铁尾矿砂坡面产流产沙的影响,揭示降雨对铁尾矿砂坡面的水土流失发生规律,为铁尾矿边坡水土流失治理与生态恢复提供理论依据。[方法]采用人工模拟降雨试验,分析了不同植被覆盖度(30%,60%,90%)、坡度(20°,25°)和降雨强度(60 mm/h,120 mm/h)下坡面侵蚀的产流、产沙规律及相关关系。[结果]相同降雨强度下,灌草混合植被覆盖度的增加可有效延缓铁尾矿砂坡面的径流起始时间,坡面径流率及土壤侵蚀率随植被覆盖度的增加而减小,且植被覆盖度越高,径流率及侵蚀率波动的范围越小,侵蚀过程越稳定,而坡度对径流产沙的影响与植被覆盖度相反。累积产沙量随累积径流量的增加而增加,二者呈幂函数关系(R2>0.96)。[结论]对于铁尾矿坡面而言,增加地表植被覆盖度可以有效减少径流产沙量,有效防治边坡水土流失。 展开更多
关键词 铁尾矿坡面 人工模拟降雨试验 植被覆盖度 坡度 产流产沙
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海底沉积物对近海大地电磁响应的畸变影响与压制:以华南雷琼地区为例
2
作者 李鑫 程远志 +4 位作者 陈超健 魏雨浓 邓阳凡 胡久常 白登海 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1381-1393,共13页
海洋和陆地之间显著的导电性差异会造成海岸线附近天然时变电磁场的畸变,从而影响近海大地电磁测深(MT)成像结果及解释的可靠性.前人针对高导海水对近海MT响应的影响和校正已开展大量研究,但对海水之下高导沉积物的相关影响仍缺乏认识.... 海洋和陆地之间显著的导电性差异会造成海岸线附近天然时变电磁场的畸变,从而影响近海大地电磁测深(MT)成像结果及解释的可靠性.前人针对高导海水对近海MT响应的影响和校正已开展大量研究,但对海水之下高导沉积物的相关影响仍缺乏认识.为此,本研究基于实测海水深度及海底沉积物厚度数据构建了华南大陆南缘雷琼地区的高分辨率三维海陆电性结构模型,利用有限差分法数值计算和分析了海底沉积物对陆内近海MT响应的影响.结果表明:(1)由于雷琼地区海底沉积物厚度远大于海水深度,近海低频MT响应受到的强烈畸变影响主要来自海底沉积物;(2)相对海南岛,雷州半岛陆内MT响应受到海底沉积物的影响更为严重;(3)海底沉积物造成的畸变影响强度和周期范围主要受控于测点与海岸线的距离、沉积物厚度及陆地深部电性结构.理论模型反演试验表明,忽略海底沉积物的影响会造成近海MT成像结果的严重畸变,而通过将实测海底沉积物三维分布纳入反演初始-先验模型可有效压制畸变影响,获得更可靠的地下电性结构. 展开更多
关键词 大地电磁测深 海岸效应 海底沉积物 三维数值模拟 电导率结构
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城镇和非城镇降雨径流污染初始冲刷效应分析
3
作者 王洁 叶春 +4 位作者 苗可欣 王燕 李春华 徐煜北 石佳丽 《环境科学研究》 北大核心 2025年第8期1783-1798,共16页
城镇和非城镇区域的降雨径流污染是目前水环境治理的重要问题。重庆市是长江上游生态屏障的最后一道关口,也是我国城镇化进程和程度差异显著的地区。以重庆市永川区为例,合理判别该区域城镇和非城镇降雨径流污染特征,确定不同污染物的... 城镇和非城镇区域的降雨径流污染是目前水环境治理的重要问题。重庆市是长江上游生态屏障的最后一道关口,也是我国城镇化进程和程度差异显著的地区。以重庆市永川区为例,合理判别该区域城镇和非城镇降雨径流污染特征,确定不同污染物的截流时间,对长江流域水环境健康具有重要意义。运用人工模拟降雨装置,系统监测了45和90 mm/h降雨强度下重庆市永川区城镇和非城镇不透水下垫面降雨径流的迁出过程,计算不同污染指标的初始冲刷效应〔M(V)曲线〕,为不同区域主要污染物高效截留提供参考。结果表明:①重庆市永川区城镇和非城镇区域15种污染物中NO_(2)^(-)-N和PP(颗粒态磷,particulate phosphorus)初始冲刷效应最明显,对于NO_(2)^(-)-N,降雨24 min时城镇和非城镇区域的累积负荷分别占总负荷的88.27%和81.84%,此时PP的累积负荷则分别占总负荷的79.52%和82.82%。②城镇区域污染物初始冲刷效应表现为PP>TP>NH_(4)^(+)-N>TN>NO_(2)^(-)-N,非城镇区域污染物初始冲刷效应表现为NO_(2)^(-)-N>PP>TP>NH_(4)^(+)-N>TN;90 mm/h降雨强度下污染物的初始冲刷效应高于45 mm/h降雨强度,与90 mm/h降雨强度大、雨水冲刷作用强有关。③城镇污染负荷总量和初始冲刷效应均高于非城镇区域,污染负荷总量最高的是城镇城市出口和非城镇养鸡场区域,前者降雨径流污染物TN和TP的污染负荷总量分别为67.92和73.90 mg/(30 min),后者则分别为34.00和41.96 mg/(30 min)。④可将降雨产流后18~24 min作为永川区城镇和非城镇区域初始雨水截流时间,能有效拦截61.25%~82.33%的污染物。研究显示,重庆市永川区城镇初始冲刷效应显著于非城镇区域,前者降雨径流的PP和TP冲刷效应最强,后者则为NO_(2)^(-)-N,建议该地区在降雨产流后18~24 min内做好雨水截流工作,研究结果可为不透水路面雨水源头控制提供参考。 展开更多
关键词 城镇和非城镇 人工模拟降雨 降雨径流 初始冲刷效应 M(V)曲线 雨水截流时间
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工程陡坡水蚀特征对植被密度响应的降雨试验
4
作者 郭锐 张鹏 +3 位作者 李黎 李季孝 刘海波 吴光耀 《人民长江》 北大核心 2025年第3期184-190,229,共8页
工程建设扰动地表、破坏原地貌,易诱发水土流失,而植被种植是恢复工程扰动区域生态的重要手段之一。在野外调查基础上,开展了模拟降雨试验,以裸坡为对照,分析了百喜草(Paspalum notatum Flugge,PF)在2种种植密度(PF10,10 cm×10 cm;... 工程建设扰动地表、破坏原地貌,易诱发水土流失,而植被种植是恢复工程扰动区域生态的重要手段之一。在野外调查基础上,开展了模拟降雨试验,以裸坡为对照,分析了百喜草(Paspalum notatum Flugge,PF)在2种种植密度(PF10,10 cm×10 cm;PF20,20 cm×20 cm)条件下对工程陡坡(28°)产流产沙特征以及水沙效益的影响。结果表明:①1.0,1.5,2.0 mm/min降雨强度下PF20地表径流发生时间比裸坡提前61.81%,0.88%,19.38%,而PF10在降雨强度1.5 mm/min和2.0 mm/min时起到延缓径流发生的效果,滞后效益分别达到76.61%和237.21%。②裸坡3种降雨强度下的平均产流率是PF10的3.23,4.55,1.28倍,降雨强度1.0 mm/min和1.5 mm/min下,裸坡平均产流率是PF20的1.10倍和1.27倍,但在降雨强度为2.0 mm/min时,PF20的平均产流率达到裸坡的1.08倍;在降雨强度≤1.5 mm/min时植被可显著减少陡坡侵蚀,但在降雨强度为2.0 mm/min时在产流中后期出现植被陡坡侵蚀大于裸坡,但总体上3种降雨强度下裸坡平均产沙率分别达到PF20的7.83,2.86,1.24倍,是PF10的23.01,6.98,3.13倍。③PF20和PF10的平均减沙效益分别为57.26%和83.11%,平均减流效益分别为7.08%和56.22%,PF10的减流和减沙效益分别是PF20的7.94倍和1.45倍。方差贡献率分析表明降雨强度对工程陡坡累计产流量和累计产沙量的贡献率是植被密度的7.18倍和4.31倍,但植被密度的调控产沙效果高于产流。研究结果可为工程扰动边坡开展植被生态修复提供科学指导。 展开更多
关键词 工程陡坡 植被密度 产流产沙 减水减沙 模拟降雨
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永定河流域生态补水绩效分析及生态调度方案评估 被引量：1
5
作者 杜勇 冯平 +3 位作者 袁红琳 李建柱 刘兴旺 周娜 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期912-921,共10页
为分析生态补水对河道内生态需水量的满足程度,以永定河流域三家店以上流域为研究区域,利用流量历时曲线法计算了不同需求条件下的河道内生态需水量,明确了现状水文条件下的河道生态缺水程度,评估了2019年和2020年生态补水过程中河道主... 为分析生态补水对河道内生态需水量的满足程度,以永定河流域三家店以上流域为研究区域,利用流量历时曲线法计算了不同需求条件下的河道内生态需水量,明确了现状水文条件下的河道生态缺水程度,评估了2019年和2020年生态补水过程中河道主要断面收水率及沿途损耗的空间分布规律,定量评估了生态补水对官厅水库入库流量的贡献,构建了生态水量调度模拟模型,通过对不同生态补水情景河道生态水量调度过程模拟分析,推荐了合理的生态补水调度方案.结果表明:现状永定河山区主要控制断面生态水量处于较为严重的亏缺状态,尤其是山区总控制站三家店缺水率达97%,沿途输水损耗率变化范围为(0.94%~5.38%)/10 km,且呈现上游至下游河段依次减少的规律,收水率与上游补水量呈正相关关系,构建的生态水量调度模型在两个断面率定期和验证期纳什效率系数为0.67~0.96,能够反映永定河河道生态补水过程的水流运动.根据不同情景河道生态水量调度过程模拟结果,为达到低生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案4;为达到高生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案5.研究成果对认识跨流域调水影响下中国北方季节性河道的生态流量恢复过程具有重要的科学意义,可为面向生态水量恢复目标的永定河跨流域调水与流域内生态补水方案制定等提供科技支撑. 展开更多
关键词 跨流域调水 北方季节性河流 永定河流域 径流模拟 生态补水 绩效分析
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生态棒间隔距离对铁尾矿坡面减流减沙效应的影响 被引量：2
6
作者 李睿杰 杨建英 +6 位作者 赵廷宁 史常青 张学沛 孙非凡 赖林枫 孙智龙 李成 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期98-107,共10页
中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研... 中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研究不同间隔生态棒拦挡措施的减流减沙效应。结果表明:坡度25°、30°,30~90 mm/h雨强下,1)不同间隔生态棒拦挡措施下初始产流时间较裸坡分别增加0.44%~57.76%、1.08%~39.14%,且随生态棒间隔、坡度、雨强的增大而减少;减流效应分别为-2.79%~80.68%、12.67%~76.45%,随雨强增大而减小,30 mm/h雨强下随生态棒间隔缩短呈增强趋势,60、90 mm/h雨强下无明显规律变化;径流流速削减效应分别为20.78%~55.12%、20.16%~41.57%,随生态棒间隔缩短呈增强趋势,随坡度增大而降低,同时0.67 m间隔削减坡面流速效应最佳;2)减沙效应分别为-127.47%~71.57%、-287.19%~62.01%,减沙效应弱于减流效应;3)30 mm/h雨强下累积径流量、侵蚀量随生态棒间隔的缩短而减少,60、90 mm/h雨强下规律不明显;且90 mm/h雨强下,坡度30°的累积侵蚀量显著大于坡度25°;4)对产流产沙指标进行Pearson相关分析,表明生态棒拦挡措施在坡面减流、削减流速方面发挥关键作用,雨强对产流产沙的影响处于主导地位,坡度处于辅助地位;5)建议坡度25°、30°,雨强30、90 mm/h时选择0.40 m生态棒间隔,雨强60 mm/h时选择1.00 m生态棒间隔。研究结果可为铁尾矿边坡生态修复中生态棒拦挡措施的科学应用提供参考依据。 展开更多
关键词 生态修复 生态棒 铁尾矿 减流减沙效应 人工模拟降雨
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气候和土地利用变化情景下闽江流域水沙变化模拟 被引量：5
7
作者 余文广 陈芸芝 +1 位作者 唐丽芳 汪小钦 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期216-233,245,共19页
[目的]模拟未来土地利用和气候影响下的流域水沙变化有利于制定适合的流域管理计划。[方法]基于土地利用和气象数据,结合CMIP6气候模式数据、PLUS模型和SWAT模型,定量模拟2030年土地利用及不同气候情景下径流和泥沙的时空变化。[结果](1... [目的]模拟未来土地利用和气候影响下的流域水沙变化有利于制定适合的流域管理计划。[方法]基于土地利用和气象数据,结合CMIP6气候模式数据、PLUS模型和SWAT模型,定量模拟2030年土地利用及不同气候情景下径流和泥沙的时空变化。[结果](1)SWAT模型在闽江流域月尺度模拟精度较好,其中径流模拟的R 2范围为0.80~0.95,NSE范围为0.75~0.91;泥沙模拟的R 2范围为0.75~0.98,NSE范围为0.64~0.94。(2)利用2020年土地利用数据对PLUS模型进行精度评估的Kappa系数为0.77,模拟2030年闽江流域建设用地和耕地将分别增加325.64,1157.51 km^(2)。(3)SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,2025-2035年平均降水量分别增加0.15%和2.18%,年平均气温分别增加0.23,0.62℃。(4)低碳情景和高碳情景下,仅土地利用变化导致年平均径流量相较于基准期分别增加0.08%和0.07%,年平均输沙量分别增加0.24%和减少0.05%;仅气候变化导致年平均径流量相较基准期分别减少4.76%和4.11%,年平均输沙量分别增加18.12%和0.13%;土地利用和气候综合影响导致年平均径流量相较于基准期分别减少4.57%和3.93%,年平均输沙量分别增加18.28%和0.33%。(5)未来气候和土地利用综合变化情景下,地表径流和产沙量较高且增幅较大的区域集中在以南平邵武市为中心的流域西北部和以三明将乐县为中心的流域西南部。[结论]研究结果为未来闽江流域的合理开发建设提供一定参考依据。 展开更多
关键词 闽江流域 气候情景 土地利用变化 径流 输沙量 模拟
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弃土坡面不同建植恢复方式的减流减沙效应 被引量：1
8
作者 赵黎明 陈磊 +4 位作者 朱昊宇 刘旦旦 张靖雨 夏小林 汪邦稳 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期20-28,39,共10页
[目的]生产建设项目弃土场进行植被恢复后能够有效防治水土流失。探讨弃土场不同植被恢复方式的减流减沙效果,可以为弃土场后续治理与监管提供理论依据。[方法]选取皖西大别山区生产建设项目弃土,通过人工模拟降雨试验获得不同建植方式... [目的]生产建设项目弃土场进行植被恢复后能够有效防治水土流失。探讨弃土场不同植被恢复方式的减流减沙效果,可以为弃土场后续治理与监管提供理论依据。[方法]选取皖西大别山区生产建设项目弃土,通过人工模拟降雨试验获得不同建植方式(撒播、条播、穴播)和植被恢复阶段(生长期、成熟期、枯萎期)的弃土坡面产流产沙特征,并利用累积距平等方法分析其规律和差异。[结果]相对裸坡,植被恢复可有效延缓初始产流时间,撒播种植的效果最为明显。不同建植方式均起到一定的减流减沙效应,坡面累积产流产沙量呈现出:撒播<条播<穴播<裸坡以及生长期<成熟期<枯萎期的规律;坡面产沙与产流过程存在差异性,减流效应弱于减沙效应。[结论]建植方式减流减沙效益表现为撒播优于条播,穴播最差。生长期减流减沙效益优于成熟期,枯萎期最差。撒播方式在生长期内呈现出最佳的减流减沙效益,减流率和减沙率分别达到49.6%,95.5%。 展开更多
关键词 弃土场 人工模拟降雨 植被建植 产流产沙 累积距平方法 皖西大别山区
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砾石作用下松散红壤堆积体坡面产流产沙特征 被引量：2
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作者 芮茂刚 周彦辰 +2 位作者 陶余铨 谢淑彦 薛杨 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,88,共9页
为了探究松散红壤工程堆积体在不同降雨条件下的径流产沙特性,基于野外调查统计结果构建堆积体试验槽模型,通过模拟降雨试验研究不同降雨强度下纯土和20%砾石含量堆积体的径流产沙的差异。结果表明:(1)砾石作用延缓堆积体坡面径流发生... 为了探究松散红壤工程堆积体在不同降雨条件下的径流产沙特性,基于野外调查统计结果构建堆积体试验槽模型,通过模拟降雨试验研究不同降雨强度下纯土和20%砾石含量堆积体的径流产沙的差异。结果表明:(1)砾石作用延缓堆积体坡面径流发生时间的平均滞后效益为299.56%;2种堆积体径流率随产流历时呈递增变化,随降雨强度增大,平均径流率递增34.48%~244.83%,土石混合堆积体平均径流率相较于纯土减少6.54%~45.83%,平均流速减少13.76%~30.54%。(2)降雨强度≤1.5 mm/min时堆积体侵蚀速率随产流历时总体缓慢递增或趋于稳定,土石混合堆积体平均侵蚀速率比纯土减少80.39%~84.95%;但在强降雨条件下(2.0 mm/min)纯土堆积体侵蚀速率呈快速增大后递减变化,土石混合堆积体侵蚀速率波动递增,且土石混合堆积体平均侵蚀速率比纯土增大20.04%。(3)降雨强度和砾石均会改变堆积体坡面径流产沙和流速,差异显著(P<0.05)且呈“水大沙多”的特点。研究结果可为堆积体水土流失防治措施布设提供指导,为建立工程堆积体土壤侵蚀预测模型提供基础数据。 展开更多
关键词 红壤堆积体 模拟降雨 产流产沙 流速 土石混合
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弃渣扰动对藏东山地草甸坡面产流产沙的影响 被引量：1
10
作者 李亚桐 王冠 +1 位作者 冉心昊 肖辉杰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期105-113,共9页
[目的]明晰铁路修建中弃渣工程扰动引起的水土流失响应,揭示弃渣堆积前后及其植被恢复对藏东生态脆弱的山地草甸区坡面尺度水土流失的影响。[方法]选取未扰动、轻度扰动、重度扰动、覆土恢复4个类型的坡面,建立原位径流小区,通过人工模... [目的]明晰铁路修建中弃渣工程扰动引起的水土流失响应,揭示弃渣堆积前后及其植被恢复对藏东生态脆弱的山地草甸区坡面尺度水土流失的影响。[方法]选取未扰动、轻度扰动、重度扰动、覆土恢复4个类型的坡面,建立原位径流小区,通过人工模拟降雨试验,开展了坡面产流产沙过程的研究。[结果](1)坡面的溅蚀量随扰动强度的增大而增加,下坡向的溅蚀量为上坡溅蚀量的1.14~2.67倍。(2)轻度扰动坡面、重度扰动坡面和覆土恢复坡面的初始产流时间分别缩短为未扰动坡面的53.8%~66.7%,34.6%~46.7%,86.7%~92.9%。(3)未扰动坡面、轻度扰动坡面、重度扰动坡面和覆土恢复坡面的产流速率分别为44~86,104~147,200~373,46~95 ml/(min·m^(2)),产沙速率分别为0.026~0.055,0.05~0.098,1.034~2.189,0.047~0.077 g/(min·m^(2))。[结论]覆土恢复坡面的水土保持能力较轻度扰动和重度扰动坡面有显著提高,但距未扰动坡面仍有差距,需采取其他植被或工程措施对工程扰动坡面加以恢复。 展开更多
关键词 产流产沙过程 水土流失 人工模拟降雨 高山草甸 弃渣工程
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煤矿地下水库岩石堆积效应对矿井水悬浮物去除规律研究 被引量：1
11
作者 蒋斌斌 李井峰 +3 位作者 马力强 吴敏 苏琛 李吉辉 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期352-361,共10页
煤矿地下水库为煤炭开采过程中保障水资源的合理利用开辟了一条有效的技术途径。笔者以神东矿区大柳塔煤矿地下水库岩石和矿井水为研究对象,结合矿井水悬浮物去除模拟试验、计算流体力学–有限元分析耦合仿真模拟等研究手段,量化了岩石... 煤矿地下水库为煤炭开采过程中保障水资源的合理利用开辟了一条有效的技术途径。笔者以神东矿区大柳塔煤矿地下水库岩石和矿井水为研究对象,结合矿井水悬浮物去除模拟试验、计算流体力学–有限元分析耦合仿真模拟等研究手段,量化了岩石堆积效应对水体悬浮物去除的影响规律。结果表明:岩石堆积环境能改变矿井水流态特征,产生明显的回流区和低速区,从而延长悬浮物沉降距离,减弱水流的扰动,创造类自由沉降环境;在一定范围内,悬浮物浓度随沉降时间和距离的增加而逐渐减小,第6 m出水口的悬浮物质量浓度为20 mg/L,比初始浓度降低95.7%,且悬浮物稳态沉降时间为5 h,浊度为60 NTU,远小于空白模拟试验的9 h和350 NTU;沉降后悬浮物颗粒的平均径由14.99μm减小到2.02μm,比表面积由12.30 m^(2)/g增加到15.75 m^(2)/g;地下水库对悬浮物的去除作用主要包括过滤作用、沉降作用和吸附作用,使悬浮物沉降时间更短、效果更佳。该研究为煤矿地下水库出水水质特征预测和淤积防控提供理论依据。 展开更多
关键词 煤矿地下水库 悬浮物沉降 岩石堆积效应 仿真模拟 流态分布特征
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金沙江下游水库拦沙效应研究
12
作者 张国帅 邓安军 +1 位作者 陈建国 冯志毅 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期50-57,共8页
随着众多水库建成运用,水库拦沙成为了金沙江下游减沙的主要原因。1956—2021年金沙江干流及下游支流共修建10万m^(3)以上的水库504座,总库容为687.63亿m^(3)。水库运用后,金沙江下游年径流量不存在明显变化,而年输沙量显著减小。金沙... 随着众多水库建成运用,水库拦沙成为了金沙江下游减沙的主要原因。1956—2021年金沙江干流及下游支流共修建10万m^(3)以上的水库504座,总库容为687.63亿m^(3)。水库运用后,金沙江下游年径流量不存在明显变化,而年输沙量显著减小。金沙江下游出口含沙量在1998年、2013年以后大幅减小,1956—1997年平均含沙量为1.75 kg/m^(3),1998—2012年平均含沙量减小为1.22 kg/m^(3),2013—2021年平均含沙量减小为0.01 kg/m^(3)。采用双累积曲线法及水库拦沙率公式,分析水库拦沙与水土保持工程对金沙江下游减沙贡献度,结果表明:金沙江下游减沙主要由水库拦沙造成,其中1998—2012年金沙江下游年均减沙0.97亿t,水库拦沙的减沙贡献度为0.67,水土保持工程等措施的减沙贡献度为0.33;2013—2021年下游年均减沙2.43亿t,水库拦沙贡献度为0.97,水土保持工程等措施减沙贡献度为0.03。 展开更多
关键词 金沙江下游 水库分布 拦沙效应 水沙变化
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不同秸秆还田模式下红壤坡耕地产流产沙特征
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作者 杜勇强 常婷婷 +1 位作者 陈晓安 王策 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-129,共10页
通过人工模拟降雨试验,研究不同秸秆还田量(0.30、0.45、0.60和0.75 kg/m^(2))和不同还田方式(粉碎覆盖还田(crushed mulch reversion,CV)、粉碎翻耕还田(crushed tillage reversion,RT)、覆盖-粉碎翻耕还田(mulch-crushed tillage reve... 通过人工模拟降雨试验,研究不同秸秆还田量(0.30、0.45、0.60和0.75 kg/m^(2))和不同还田方式(粉碎覆盖还田(crushed mulch reversion,CV)、粉碎翻耕还田(crushed tillage reversion,RT)、覆盖-粉碎翻耕还田(mulch-crushed tillage reversion,CR))下地表产流产沙变化过程,分析秸秆不同还田方式和不同还田量下地表产流产沙规律及其内在机理。结果表明:1)在相同还田方式下,秸秆还田量对产流时间有显著影响,随着秸秆还田量增加,初始产流时间、产流稳定时间均增加;在相同秸秆还田量下,CV和RT产流时间差异不大,CR推迟产流时间最明显,CR初始产流时间比对照组推迟19.42~55.17 min。2)在相同还田方式下,随着秸秆还田量增加,地表径流初始产流强度、稳定产流强度减小,地表总产流量显著减小,其中RT、CR在0.60 kg/m^(2)与0.75 kg/m^(2)还田量时地表总产流无显著差异;相同秸秆还田量时,CR减流效益显著大于CV、RT,初始径流强度较对照组减少23.64~44.04 mm/h,地表总产流量较对照组减少55.74%~98.92%。3)在相同还田方式下,随着秸秆还田量增加,产沙强度不断减小,地表总产沙显著减小,3种还田方式下还田量在0.60 kg/m^(2)与0.75 kg/m^(2)时地表总产沙无显著差异;相同秸秆还田量下,CR减沙效益大于CV、RT,较对照组减沙效益为93.73%~99.99%。可见,0.60 kg/m^(2)覆盖-粉碎翻耕还田为最佳还田模式。 展开更多
关键词 红壤坡耕地 人工模拟降雨 秸秆还田 产流 产沙
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南方典型红壤区不同枯死率芒萁的水土流失阻控效应
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作者 熊维彬 陈志强 +3 位作者 陈志彪 尚艳琼 冯柳俊 李玮晔 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期76-83,共8页
[目的]探究芒萁植丛不同枯死率(100%,50%和0%)下坡面的产流产沙规律,揭示不同生长状态下芒萁的水土流失阻控效果。[方法]采用人工模拟降雨试验,对不同芒萁枯死率下坡面产流产沙过程随雨强的变化特性进行了定量分析。[结果](1)不同降雨... [目的]探究芒萁植丛不同枯死率(100%,50%和0%)下坡面的产流产沙规律,揭示不同生长状态下芒萁的水土流失阻控效果。[方法]采用人工模拟降雨试验,对不同芒萁枯死率下坡面产流产沙过程随雨强的变化特性进行了定量分析。[结果](1)不同降雨强度和芒萁枯死率下径流速率随降雨历时呈前期缓慢或快速增长,后期趋于稳定。较小雨强下,侵蚀速率除裸坡外随降雨历时呈前期缓慢增加、后期趋于稳定状态;较大雨强下,侵蚀速率随降雨历时变化呈前期快速增加,中后期逐渐下降趋于稳定。(2)除2 mm/min雨强下的累积产流量外,其余处理条件下累积产流产沙量差异明显,且产沙量随芒萁枯死率的增加而增加。(3)两种雨强不同处理下坡面累积产流量和累积产沙量关系符合幂函数模型(R2>0.99)。[结论]两种雨强芒萁植丛不同枯死率下径流速率和侵蚀速率随降雨历时变化前期迅速增加、后期逐渐波动稳定,各处理下累积径流量与累积产沙量的函数关系拟合回归效果良好,证实了枯死芒萁亦可在中国南方红壤侵蚀区起到良好的水土流失阻控效果。 展开更多
关键词 模拟降雨 芒萁 产流产沙 水土流失 南方典型红壤区
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土工织物覆盖下坡面抗侵蚀性能研究
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作者 李丽华 贾志勇 +3 位作者 肖衡林 林宇亮 李贲 杨俊超 《中南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期4641-4651,共11页
为研究不同类型土工织物覆盖后边坡在不同降雨强度条件和坡度下的抗侵蚀性能,通过室内人工模拟降雨实验,对不同极端降雨强度(90 mm/h和120 mm/h)、不同坡度(15°和35°)及不同坡面处理措施(裸土、秸秆毯、椰丝毯、椰丝秸秆混合... 为研究不同类型土工织物覆盖后边坡在不同降雨强度条件和坡度下的抗侵蚀性能,通过室内人工模拟降雨实验,对不同极端降雨强度(90 mm/h和120 mm/h)、不同坡度(15°和35°)及不同坡面处理措施(裸土、秸秆毯、椰丝毯、椰丝秸秆混合毯、无纺土工布)覆盖后的坡面抗侵蚀特性进行研究,并观测不同坡位土体含水量、坡面产流时间、径流率、侵蚀率和减流减沙效益等指标,综合分析土工织物护坡效果。研究结果表明:在不同降雨强度下,土体含水量随坡面位置变化而变化,在不同坡度和不同土工织物覆盖后,坡面含水量从大到小的位置依次为坡底、坡中、坡顶,强降雨和缓坡条件均有利于坡面雨水的入渗。与裸土坡面相比,覆盖处理后坡面的产流时间均有不同程度的延长,坡度和降雨强度显著影响径流的发生。不同土工织物的减流效益具有明显的差异,覆盖秸秆毯和混合毯的坡面径流率比裸土的坡面径流率大,4种土工织物的坡面减沙效益明显,土工织物的内部组成和结构对坡面的产流产沙有重要影响,强降雨下土工织物的减流减沙效果有所降低,椰丝毯覆盖的减流减沙效果最优。研究结果可为路堤边坡治理水土流失和生态恢复提供重要理论依据和参考。 展开更多
关键词 模拟降雨 土工织物 产流产沙 抗侵蚀性能 水土流失
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不同土质工程堆积体径流产沙差异 被引量：33
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作者 李建明 牛俊 +5 位作者 王文龙 张平仓 程冬兵 王一峰 张冠华 郭明明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期187-194,共8页
依据野外调查结果概化堆积体下垫面,采用室内人工模拟降雨方法,研究不同雨强(1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min)条件下4种砾石质量分数(0、10%、20%、30%)的壤土、黏土及砂土工程堆积体径流产沙特征差异。结果表明:1)砂土堆积体坡面产流开始... 依据野外调查结果概化堆积体下垫面,采用室内人工模拟降雨方法,研究不同雨强(1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min)条件下4种砾石质量分数(0、10%、20%、30%)的壤土、黏土及砂土工程堆积体径流产沙特征差异。结果表明:1)砂土堆积体坡面产流开始所需时间较壤土及黏土堆积体长。3种土壤质地工程堆积体含砾石的平均流速较纯土体(砾石质量分数为0)小,大小表现为黏土<壤土<砂土。砂土堆积体平均径流率较壤土和黏土分别减少20.7%和18.8%;2)砂土堆积体平均侵蚀速率分别是壤土和黏土的3.0和2.3倍。3种土壤质地工程堆积体的平均侵蚀速率随雨强增大递增,但随砾石质量分数递增呈显著线性递减(P<0.05);3)砂土堆积体平均侵蚀量分别是壤土和黏土的4.5和3.4倍。3种土壤质地工程堆积体的侵蚀量与径流量和雨强均显著相关。研究成果可为建立生产建设项目工程堆积体水土流失量测算模型提供数据基础和理论依据。 展开更多
关键词 径流 砾石 侵蚀 工程堆积体 产沙 人工模拟降雨 土壤质地
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模拟降雨条件下林下枯落物层减流减沙效应 被引量：15
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作者 常玉 余新晓 +3 位作者 陈丽华 樊登星 梁洪儒 孙佳美 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期69-74,共6页
通过室内模拟降雨试验，研究了不同坡度、雨强条件下枯落物覆盖对坡面产流过程和侵蚀过程的影响。结果表明：1）枯落物单位面积生物量越大，坡面产流越迟，并且枯落物覆盖延迟地表径流产生的作用在30mm／h雨强下较60mm／h更为突出；2）... 通过室内模拟降雨试验，研究了不同坡度、雨强条件下枯落物覆盖对坡面产流过程和侵蚀过程的影响。结果表明：1）枯落物单位面积生物量越大，坡面产流越迟，并且枯落物覆盖延迟地表径流产生的作用在30mm／h雨强下较60mm／h更为突出；2）坡面总径流量随枯落物单位面积生物量增大而减小，30mm／h雨强下减少率在4．8％-54．8％之间，60mm／h雨强下减少率在4．2％～26．8％之间，30mm／h雨强下枯落物的减流效应要优于60mm／h雨强；3）坡面产沙率和总产沙量均随枯落物单位面积生物量的增大而减小，当枯落物生物量为50g时，坡面的总产沙量相比裸坡可降低56．2％-68．0％，枯落物生物量达到200g之后坡面总产沙量相比裸坡能降低92．2％以上，即使在60mm／h雨强下枯落物层仍能发挥良好的减沙效果；4）枯落物层拦截泥沙的效应要强于其减少径流的效应，有枯落物覆盖的坡面，在径流量较大的情况下，产沙量也可能较小。实验表明，要发挥枯落物层良好的水土保持功能，枯落物单位面积生物量需达到250g以上。 展开更多
关键词 人工模拟降雨 枯落物 径流量 产沙量 产流时间
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黄土丘陵沟壑区极端降雨事件及其对径流泥沙的影响 被引量：31
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作者 卫伟 陈利顶 +2 位作者 傅伯杰 巩杰 黄志霖 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2007年第6期896-901,共6页
半干旱黄土丘陵沟壑区是我国水土流失的重灾区。在全球气候变化的大背景下,极端降雨事件时有发生,加重了区域水土流失防治的难度。因此,科学界定极端降雨事件、进而探讨其发生规律及其对径流侵蚀的影响尤为重要。通过整理定西市安家沟流... 半干旱黄土丘陵沟壑区是我国水土流失的重灾区。在全球气候变化的大背景下,极端降雨事件时有发生,加重了区域水土流失防治的难度。因此,科学界定极端降雨事件、进而探讨其发生规律及其对径流侵蚀的影响尤为重要。通过整理定西市安家沟流域(35°35′N,104°39′E)17年的降水和径流侵蚀数据进行统计分析。以降雨量和最大30min雨强为指标,采用世界气象组织的标准划分了极端降雨事件。结果发现:(1)研究区内极端次降雨事件的雨量和雨强的临界值分别为40.11mm和0.55mm/min,次降雨量的多年平均值为18.87mm。17年间共发生12次极端事件,5月、7月、8月份的发生概率分别为16.67%、50%和33.33%。因此最佳防治时间段为7、8月份。(2)聚类分析表明极端降雨事件可分为三类:降雨量和雨强都大于临界值,占25%;降雨量大于临界值,而雨强小于临界值,占41.67%;雨强大于临界值,降雨量大于多年平均值而小于临界值,占33.33%。(3)在极端降雨事件作用下,径流系数和侵蚀模数要比对应的多年平均值高。总体而言,降雨量和雨强都很高的极端事件的破坏性最强,但高历时低雨强的极端事件所产生的破坏也不容低估。(4)沙棘林在生长演替的过程中显著增强了抵御土壤侵蚀的能力,对极端降雨事件有很好的防治作用。抵御极端降雨最弱的是坡耕地,主要是由于受到坡度大、植被覆盖率低以及人为干扰等因素的影响。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 极端降雨 径流泥沙 影响
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不同土石比例弃土堆置体产流产沙模拟研究 被引量：13
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作者 景民晓 谢永生 +3 位作者 李文华 陈磊 田飞 刘楠 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期78-82,共5页
根据对野外弃土堆置体的调查结果,以前期概化的散乱锥状堆置体为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验,研究4种土石比例弃土堆置体在4种不同降雨强度下的产流产沙特征。结果表明:各土石比例弃土堆置体的径流率随降雨时间呈波动式增大,侵... 根据对野外弃土堆置体的调查结果,以前期概化的散乱锥状堆置体为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验,研究4种土石比例弃土堆置体在4种不同降雨强度下的产流产沙特征。结果表明:各土石比例弃土堆置体的径流率随降雨时间呈波动式增大,侵蚀速率随降雨时间呈稳定、波动2种变化趋势;平均径流率、平均侵蚀速率与降雨强度呈线性关系。在相同降雨强度下,平均径流率和平均侵蚀速率均随含石量的增大而减小。总产沙量与总径流量呈线性关系。在相同降雨强度下,随着砾石含量的增大,弃土堆置体的总径流量和总产沙量减小。在降雨强度为2.5mm/min条件下,土石比例为9∶1,8∶2,7∶3弃土堆置体的总产沙量与纯土堆置体相比分别减少了29%,41%,42%。 展开更多
关键词 弃土堆置体 模拟降雨 径流 产沙
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黄土区野外模拟降雨条件下坡面径流—产沙试验研究 被引量：16
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作者 贾莲莲 李占斌 +2 位作者 李鹏 于国强 陈磊 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页
降雨及径流所引起的水力侵蚀产沙问题,是当今世界上最大的环境问题之一。通过野外模拟降雨试验,研究不同雨强下不同下垫面降雨侵蚀产流、产沙、入渗等的相关规律。研究结果表明:雨强90mm/h时,原生地径流量最大,达到28.4L/min,林草地径... 降雨及径流所引起的水力侵蚀产沙问题,是当今世界上最大的环境问题之一。通过野外模拟降雨试验,研究不同雨强下不同下垫面降雨侵蚀产流、产沙、入渗等的相关规律。研究结果表明:雨强90mm/h时,原生地径流量最大,达到28.4L/min,林草地径流量最小,在4.1～7.6L/min之间波动,雨强120mm/h时规律保持一致,原生地达到36.05L/min,林草地为6.85～10.88L/min;产沙量规律为荒地最大,林草地最小,荒地在两种雨强下产沙量分别为45.77～252.94g和52.76～162.48g,林草地分别为2.82～6.99g和7.33～40.24g;入渗规律为林草地最大,原生地最小,其中小雨强时林草地入渗率为1.18mm/min左右,原生地为0.09mm/min左右,大雨强时林草地为1.42mm/min左右,原生地为0.12mm/min左右。这些规律之间均有很好的相关性,产沙量与径流量大时其入渗率就小。说明地表有植被覆盖时可以增大入渗率,减小径流,产沙量。雨强不同时其规律保持一致。该研究对于深入理解流域产流产沙过程具有十分重要意义,可为相关的模型研究提供可靠的试验支持,也可为今后水土保持与生态建设提供重要科学依据。 展开更多
关键词 模拟降雨 侵蚀产沙 入渗 径流
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