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神东煤田原地面侵蚀产沙规律野外降雨试验被引量：6: 2013年; 为科学计算煤矿开发建设过程中弃土弃渣、扰动地面、非硬化路面等的新增水土流失量,以神府东胜煤田为研究背景,将未经人为扰动撂荒地作为自然侵蚀本底值的研究对象,采用野外人工模拟降雨的方法,对原地面的侵蚀产沙规律进行研究。结果表明:原地面含沙量随时间的变化形式有3种,平缓型、单峰型和多峰型。产流时间与降雨强度、产沙量与降雨强度和坡度的关系均呈幂函数相关,径流流速和流深与降雨强度呈指数函数相关,径流量与降雨强度、产沙量与径流量之间呈线性相关。; 李宏伟王文龙王贞肖俊波刘勇李晓诚; 关键词：径流量产沙量

黄土高原土质路浮土径流产沙模拟降雨试验研究被引量：5: 2014年; 目前关于道路侵蚀的研究较多,但针对土质路浮土侵蚀规律的研究尚未见报道,且浮土侵蚀由于浮土颗粒的特殊性质,与农地、撂荒地及道路侵蚀等有较大区别.因此,本文采用室内人工模拟降雨的方法,研究了黄土高原土质路浮土侵蚀规律.结果表明:1大坡度、大雨强时产流起始时间随浮土厚度的增大差异较小,并与雨强、坡度呈显著线性关系,坡度2°时产流时间较其他坡度滞后36.23%~52.57%,随雨强增大,产流起始时间可缩短38.57%~72.89%,开始侵蚀土质路路面发生在小区出口处.2径流量在产流开始后3 min内显著递增,增幅可达692.59%,该过程主要发生在单独浮土侵蚀时段,达到混合侵蚀时段后径流量趋于相对稳定,随雨强增大而递增,幅度可达29.84%~177.81%.开始侵蚀路面临界时间点随雨强的增大而提前,随浮土厚度的增大而滞后.3侵蚀速率在产流开始后9 min时出现转折,在此之前的单独浮土侵蚀时段波动剧烈,混合侵蚀时段在大坡度下随降雨过程持续递增,小坡度下趋于相对稳定.421 min时总径流量随雨强增大而递增,坡度对21 min时总侵蚀量影响显著,递增幅度可达15.44%~229.00%.本研究结果阐明了土质路浮土侵蚀规律,可为综合治理道路及浮土侵蚀,改善当地环境质量提供科学依据.; 李建明秦伟左长清王文龙郭明明; 关键词：径流产沙模拟降雨

基于GIS和MUSLE的东北沟小流域非点源污染关键区识别被引量：4: 2014年; 以河北省平泉县东北沟小流域DEM、土地利用类型和土壤调查数据为基础,在地理信息系统(GIS)的支持下,运用修正的通用土壤流失方程(MUSLE)对研究区非点源污染进行关键区识别及分级。结果表明:关键区按所占面积从大到小依次为低风险关键区、高风险关键区和中风险关键区,且各区主要沿水域分布。关键区中农业用地占到了流域农业用地总面积的37.3%,而随着风险等级的提高,关键区中农业用地所占比例显著增加。研究区非点源污染的主要来源是沿水域分布的农业用地,与实际情况吻合,研究结果能为研究区非点源污染治理提供科学指导和理论支持。将GIS与MUSLE模型相结合能够快速识别非点源污染关键区,该方法科学有效,具有很强的适用性。; 刘楠谢永生索改弟景民晓陈磊; 关键词：非点源污染关键区 GIS

波状坡耕地拦挡淀排技术水沙调控效果被引量：4: 2016年; 我国北方土石山区的地形特点是土层薄、坡长坡陡、波状起伏、以坡耕地水土流失为主。该区水土流失严重,侵蚀沟道密集,对当地和下游造成严重的水土流失问题。为解决波状坡耕地水土流失的治理问题,针对波状坡耕地形态特征和水土流失特点,设计波状坡耕地拦挡淀排技术,并将其布设于野外径流小区进行观测。结果表明:1)拦挡淀排技术对波状坡耕地削流和减蚀作用均有较好的效果,2年平均的削流率和减蚀率分别为53.72%和87.21%,该技术对于各种类型的降雨均有较好的坡面削流效果,该措施的排水系统表现出可靠性和稳定性。2)通过对不同类型的降雨造成的径流量分析,拦挡淀排技术对波状坡耕地的径流调控率在降雨强度较大的情况下能发挥出较好的效果。通过趋势线分析,对照小区的产沙量与降雨量间的直线斜率大于措施小区(趋势线接近水平),说明拦挡淀排措施下不同降雨量产生的泥沙量都很小,拦挡淀排技术减沙效果显著。3)通过对次降雨资料分析表明,措施小区泥沙侵蚀量均远小于对照小区。波状坡耕地的年泥沙侵蚀量主要是由几场大暴雨引起的,拦挡淀排技术在大暴雨情况下也有显著的减蚀效果。通过添加趋势线分析发现措施小区泥沙侵蚀量与降雨量,降雨强度和I30之间均没有良好的线性关系,措施小区泥沙侵蚀量受降雨量,降雨强度和I30的共同影响。在雨季,措施小区泥沙侵蚀量受地表粗糙度的影响较大。4)从农作物产量来看,相同施肥条件下,拦挡淀排技术在干旱年比平水年份对作物增产的作用更明显。因此,拦挡淀排技术能够有效防治波状坡耕地水土流失,可作为一项新型坡耕地水土流失防治技术。; 丁新辉谢永生魏富娟蔡铭阳索改弟; 关键词：水土流失北方土石山区

工程开挖面土壤侵蚀模型的构建被引量：8: 2014年; 工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,但工程开挖面土壤侵蚀定量研究非常有限,势必影响开挖面土壤侵蚀量及危害的准确评估。该研究通过理论分析与野外观测试验相结合,一方面借鉴RUSLE建模思路,理论推导开挖面次降雨土壤侵蚀模型,并对模型参数进行了详细分析,另一方面通过野外小区现场观测,探讨开挖面土壤侵蚀关键影响因素,将实测数据应用于模型及参数的率定和验证。结果显示,坡度、坡长、质地、以及降雨因子各参数均与单位面积土壤流失量呈显著相关,建立的开挖面次降雨土壤侵蚀模型,经实测数据率定与验证,模型预测效果较好。该模型针对性强,不仅原理简单,各参数均具有一定的物理意义,而且参数易获取,具有很好的实用性和可操作性,可为有效防治开挖面水土流失、落实水土流失防治责任及开展水土保持监督执法等提供科学依据。; 程冬兵张平仓张长伟任亮牛俊蔡道明李翔; 关键词：土壤

工程开挖面特征及土壤流失量快速监测方法探讨被引量：11: 2013年; 工程开挖面是人为水土流失的主要来源之一，准确、快速监测工程开挖面水土流失量具有重要的现实意义。在对全国四大片区不同工程类型开挖面调查的基础上，提出开挖面分类体系，根据下垫面物质分异特征，分均质面和非均质面，根据有无汇水影响，可进一步分为有汇水影响开挖面和无汇水影响开挖面。开挖面下垫面一般紧实度高，干密度大，坡度大多在30°～70°，坡长主要为10m左右，开挖时间大多在2a之内。经分析推导，界定开挖面土壤流失量的监测精度为t，水土流失形式主要为沟蚀。综合开挖面特征及水土流失特点，确定工程开挖面土壤流失量监测重点对象为有汇水影响、出现沟蚀、2a内的开挖面已发生的土壤流失量。在综合比较现有监测技术方法的基础上，提出开挖面土壤流失量快速监测最宜采取三维激光扫描仪。; 张平仓周若程冬兵李亚龙许文盛; 关键词：土壤流失量

薄土坡耕地石坎反坡水平阶水沙调控效果被引量：6: 2015年; 为研究石坎反坡水平阶对于薄土坡耕地的水沙调控效果,设置了两个标准天然降雨径流小区(措施小区和对照小区)分别对次降雨径流和泥沙进行了观测,结果表明:石坎反坡水平阶措施能够有效地调控坡耕地地表径流,年均径流削减率为22.5%,且在短历时、大雨强降雨条件下的调控效果好于长历时、小雨强降雨;该措施对于坡耕地泥沙调控效果显著且稳定,年均泥沙削减率95.5%,措施小区的坡面产沙量随降雨特征值变化的波动幅度远远小于对照小区;石坎反坡水平阶措施通过减少坡面侵蚀,间接提高了坡耕地作物产量,春玉米年均增产6.2%。; 田飞谢永生陈磊索改弟丁亚东; 关键词：径流调控

生产建设项目工程堆积体土壤侵蚀预测模型构建: 2023年; 为建立适用于我国不同区域生产建设项目工程堆积体土壤侵蚀预测模型,在通用土壤侵蚀模型(universal soil loss equation,USLE)框架下,室内概化模拟不同土壤质地、坡度坡长、砾石质量分数等工况下的工程堆积体,通过大量人工模拟降雨试验,修订模型各因子,构建工程堆积体土壤侵蚀量预测模型,并对其进行验证。研究明确工程堆积体标准小区及各因子定义及计算方法,提出采用土石质因子代替传统的土壤可蚀性因子以便更加符合工程堆积体实际,构建以幂函数计算的坡度、坡长因子,与砾石质量分数的指数函数计算的土石质因子和降雨侵蚀力因子相乘的工程堆积体侵蚀量预测模型。经率定与验证,模型预测效果良好(R2>0.8),且能适用于不同区域及工况下工程堆积体边坡土壤流失量预测,该模型参数少且易获取并具有物理意义,现场操作性和实用性强。研究成果为生产建设项目水土保持工作及水行政主管部门的监督执法提供技术指导及科学依据,具有较大的科学意义与指导生产实践价值。; 王文龙王文龙李建明郭明明李宏伟

波状坡耕地工程减蚀技术设计与试验: 2017年; 为解决波状坡耕地水土流失的治理问题,针对波状坡耕地的形态特征及其水土流失特点,设计了波状坡耕地拦挡淀排技术,并提出了相关参数计算方法。在河北省平泉县东北沟小流域布设径流小区2个(对照小区和措施小区)并观测产流产沙量。3年观测结果表明,波状坡耕地的土壤侵蚀主要是由几场强降雨引起的,拦挡淀排措施在强降雨情况下的平均减蚀率仍能达到98.37%;通过对次降雨资料分析发现次降雨量是影响波状坡耕地侵蚀的重要因子,经过拦挡淀排措施对径流的调控作用,措施小区径流量明显减少,措施小区径流量与次降雨量的相关性系数减小;按照野外径流小区的实际修建费用估算出拦挡淀排技术的公顷造价为30075元,仅为北方土石山区石坎梯田公顷造价的49.60%,具有良好的经济适用性。因此,拦挡淀排技术能够有效防治波状坡耕地水土流失,可作为一项新型坡耕地水土流失防治技术。; 丁新辉谢永生田飞张怀郝晓东周伟; 关键词：水土流失

植被恢复措施对不同排土年限煤矿排土场边坡细沟侵蚀的影响被引量：8: 2016年; 为研究排土场边坡细沟侵蚀特征,采用野外调查方法,以内蒙古永利煤矿为研究对象,测定不同排土年限（1、3、5 a）和植被措施（裸地、沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺、沙柳方格＋沙打旺）的排土场边坡物理指标和细沟形态指标。结果表明：1）排土年限为5 a时,同一措施下分形维数和土壤容重较1 a增大3.60%～7.20%和7.26%～20.00%,含植被措施土壤颗粒分形维数较裸地小0.40%～3.80%。2）以排土年限1 a为基准,裸地和沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺措施的细沟总长、细沟密度、平均沟深、平均沟宽和细沟割裂度随排土年限增加而加大97.65%～349.76%、10.34%～277.59%、80.51%～205.11%、28.69%～83.50%、50%～625%和86.37%～129.30%、12.96%～175.93%、1.81%～21.32%、60.61%～67.63%、75%～275%。3）排土年限为3和5 a时裸地细沟侵蚀模数较1a增加4.11%和581.28%,沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺减小27.27%和50.65%。4）细沟总长、平均和最大沟深是评价细沟侵蚀和细沟形态的优选指标。研究结果可为矿区生态恢复重建提供参考。; 史倩华王文龙刘瑞顺郭明明欧阳潮波李建明康宏亮; 关键词：植被细沟煤矿排土场边坡

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水利部公益性行业科研专项(201201048)

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