工程堆积体产流产沙及水沙效益对植被近地表特征的响应

针对陡坡工程堆积体水土流失严重的问题,通过野外模拟降雨试验开展植被不同近地表特征对堆积体产流产沙和蓄水减沙效益特征影响的定量研究。选择土石混合堆积体(10%砾石质量分数,坡度30°)作为工程侵蚀下垫面的典型代表,并以裸坡(bare slope,BS)为对照,定量分析了植被在3种近地表特征条件下(完整植株(intact grass,IG),不含叶(not leaf,NL),只含根系(only root,OR)对堆积体产流产沙特征和蓄水减沙效益影响。结果表明:1)植被在IG条件下延缓坡面径流发生使其较BS滞后,效益达50.74%~188.98%,但不完整植被(NL、OR)会加速径流发生使其较BS提前2.19%~70.12%;2)植被在NL和OR下的瞬时径流率比IG增大0.20%~185.58%,在降雨强度1.8 mm/min的瞬时径流率甚至比BS高1.20%~169.10%;植被在IG和NL条件下瞬时侵蚀速率比BS减少0.91%~98.71%,但在降雨强度达到1.8 mm/min时OR条件下甚至增大侵蚀使其比BS高6.76%~75.63%;3)随降雨强度增大,植被在NL和OR条件下的减沙效益由95.18%和68.31%分别递减至46.58%和-68.13%,但对IG下的减沙效益影响小(效益差异<2%),平均蓄水效益随降雨强度增大而减小。不同堆积体水沙呈显著线性相关(R^(2)在0.40~0.88),且径流率达到4 L/min会显著改变植被对堆积体坡面防护效益。提出开展堆积体生态修复时选择冠层丰富的植被,同时要避免外部因素对植被造成损害。研究结果对于揭示植被防护扰动边坡侵蚀机制具有重要意义,可为堆积体植被修复提供实践指导。

沿海湿润地区大型机场项目水土保持设计探究

机场工程施工扰动面积大、扰动时间长,动用土石方总量大,临时堆土较多,扩建需求和安全标准较高,因此水土保持设计难度较大。通过分析沿海湿润地区大型机场项目水土保持设计难点,提出机场项目水土保持设计时应遵循水土保持措施与已有主体工程相结合,永临结合兼顾防风蚀水蚀,植物措施要因地制宜配置并与飞行安全相结合,水土保持设计理念要适度超前等原则,并以广州白云国际机场三期扩建工程为例,分析沿海湿润地区大型机场项目水土保持措施设计,包括表土保护、蓄排水工程、透水砖铺装、临时排水和沉沙措施、植物措施。

基于生态系统服务功能价值的湖北省恩施地区生态补偿研究

[目的]对湖北省施恩地区进行生态价值及生态补偿研究,以期充分发挥恩施地区生态资源丰富的优势,为区域生态补偿机制的建立提供理论依据。[方法]依据相关遥感及社会经济统计数据,对恩施地区2000及2010年生态系统服务功能价值当量及2010年生态价值、生态补偿额度和生态补偿优先指数进行计算和分析。[结果](1)恩施地区2000及2010年生态系统服务价值当量分别为7.84×107,5.88×107,10a期间生态当量下降了25.07%;(2)2010年研究区生态价值2.89×1010元,生态补偿优先顺序为:鹤峰县>宣恩县>利川市>咸丰县>巴东县>建始县>恩施市>来凤县。[结论]恩施地区生态补偿优先指数与各县贫困村比例、人均生态系统服务功能价值成正相关性,人均生态系统服务功能价值与各县贫困村比例也存在较强的正相关。

坡耕地水土流失防治新材料W-OH固化剂对大豆和玉米生长特性的影响

坡耕地是土壤侵蚀发生的主要策源地,有效控制坡耕地的土壤侵蚀才能控制面源污染,促进土壤结构的优化。分析了应用水土流失防治新材料W-OH固化剂后,土壤的抗蚀效果及对大豆和玉米2种农作物植株高度、净光合速率和气孔导度的影响。结果表明:大豆和玉米对W-OH的响应存在差异,且同种作物的生长在不同浓度W-OH溶液处理下也存在差异。总体表现为:喷施W-OH溶液后土壤的抗蚀能力增强,低浓度W-OH溶液处理下作物生长较好,高浓度处理下的作物生长受抑制或死亡。因此,在W-OH的应用过程中应结合具体作物设计合理的喷施浓度。研究成果将为后续新材料在坡耕地水土流失防治中的应用提供参考依据。

不同水土保持措施对红壤坡耕地土壤物理性质的影响

【目的】针对红壤坡耕地土壤结构差、水土流失严重等问题,研究不同水土保持措施对土壤容重、孔隙度等土壤物理性质的影响,为实现红壤坡耕地的持续、高效利用提供参考。【方法】以等高花生常规耕作为对照（CK）,探析表施聚丙烯酰胺（PAM）、香根草篱和PAM＋香根草篱等3种水土保持措施对土壤容重、孔隙度、持水量的影响,综合评价不同措施对土壤物理性质的改良效果。【结果】不同水土保持措施处理下0~20 cm土层土壤容重差异显著（P〈0.05）,3种水土保持措施主要对红壤坡耕地0~20 cm土壤容重改善效果明显;不同处理下0~40 cm土层土壤孔隙度和持水量差异不显著（P〉0.05）,不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤孔隙度和持水量的提升效果较好。土壤容重与其他土壤物理指标呈负相关,且作为主成分评价不同水土保持措施对土壤物理性质的改良效果的贡献率较高（76.517%）。【结论】土壤容重是评价不同水土保持措施对土壤物理性质改良效果的重要因子,影响着土壤孔隙度和持水量等物理性质;不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤物理性质的综合改良效果较好,且以表施PAM＋香根草篱效果最佳,是值得推广应用的红壤坡耕地水土保持措施。

雷竹林地土壤养分限制因子研究

[目的]研究雷竹林地土壤养分限制因子,提出最佳施肥方案,指导雷竹林平衡施肥。[方法]采用土壤养分测试、吸附试验和温网室生物盆栽试验相结合的诊断程序,以高粱为指示作物,对江西万年丰盛公司雷竹林土壤养分养分限制因子进行系统诊断。[结果]土壤对P和Cu具有较强的吸附固定能力,而对K、Zn和S的吸附固定能力较弱;盆栽试验中雷竹林土壤养分亏缺程度从大到小依次为Ca、P、Zn、N、S、Cu;雷竹林土壤中有效Fe、S和B含量普遍丰富,生物盆栽试验中3种供试土壤缺Ca、P、Zn,分别使高粱减产65.4个百分点、34.6个百分点、18.8个百分点。[结论]万年县雷竹林地土壤养分限制因子为Ca、P、Zn,亏缺程度从高到低依次为Ca、P、Zn,而N、B、Cu、S可能为潜在限制因子。

含玻璃粉砂浆的ASR风险及抑制效果研究

废弃玻璃磨细成粉料后用作混凝土辅助胶凝材料,不仅可以控制ASR(alkali-silica reaction,碱-硅反应),而且还能激发其火山灰活性。采用砂浆棒快速法,将玻璃粉代替标准砂用作骨料,研究各种骨料替代率条件下的砂浆棒ASR膨胀率大小。掺量为50%时,14 d ASR膨胀率最大。将玻璃骨料与标准砂以1∶1比例成型试件,探讨各种玻璃粉细度、掺量、养护温度、龄期条件下对砂浆棒ASR反应的抑制效果,粉磨时间越长,砂浆棒膨胀率呈降低趋势,掺入粉磨1h玻璃粉在相同掺量下对砂浆棒膨胀率的抑制效果最明显。养护温度对砂浆棒早期膨胀率起主导作用。

西藏水土流失特征及生产建设项目水土保持措施设计--以川藏铁路拉萨至林芝段供电工程为例

受高原气候、地理特征和人类活动影响,西藏地区水土流失呈现冻融侵蚀为主,物理风化、水力侵蚀作用广泛,自然侵蚀为主、人为侵蚀加剧,水土流失治理难度较大等特点。基于西藏地区自然环境特点和水土流失现状,以川藏铁路拉萨至林芝段供电工程为例,介绍了西藏地区生产建设项目水土保持措施的设计原则,包括:减少扰动范围,减少裸露时间和裸露面积;根据所处土壤侵蚀类型区,结合水土流失现状,科学配置;保护表土,因地制宜实施植物措施。同时,对项目的具体水土保持措施布设进行了分析。

高速铁路选线对生态环境的影响分析

新常态的背景下,高速铁路建设也向着世界前列进行延伸。其中,高速铁路选线,需要秉承科学发展观的主要思想,充分考虑对生态环境的影响。从工程技术和生态环境保护的角度,探究路基、桥涵、隧道等的环境敏感点。这个时候,就需要关注高速铁路周围的环境信息,结合地形、地质和水文自然特征等,在确定填土高度的同时,还需要降低对水资源,自然环境的破坏。因此,这个时候,就需要贯彻生态选线的原则,在设计与施工上,实现生态选线,促进绿色高铁的进一步发展。

偏远地区水土保持方案技术评审实践

文章结合工作实际与探索,制定水土保持方案评审分级分类管理措施,明确审查方式;规范完善技术评审工作流程,加快技术评审进度;制定水土保持方案初审管理办法,提高受理的水土保持方案质量;建立水土保持方案技术评审专家,加强专家管理;制定第三方评审质量控制流程,加强自身质量管理等一系列管理措施,有效地提高水土保持方案评审工作质量和效率,增强建设单位水土保持意识,为区域生态环境治理与保护、优化营商环境,促进地方经济社会发展提供有力的技术保障。

免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性质及玉米产量的影响

通过设置常规耕作(CT)、常规耕作+稻草覆盖、免耕、免耕+稻草覆盖4个处理,研究了免耕和稻草覆盖对红壤旱地土壤物理性及玉米产量的影响,并分析了玉米产量与土壤物理性质间的相关性。结果表明:与常规耕作相比,免耕增加了0～20 cm土层土壤容重和0～30 cm土层土壤紧实度,并降低了0～20 cm土层土壤饱和持水量和非毛管孔隙度;稻草覆盖对土壤容重、水分常数及孔隙状况有一定的改善作用,但影响较小;相比于常规耕作,免耕造成了玉米产量的下降,而稻草覆盖则提高了玉米产量;玉米产量与表层土壤物理性质的相关性较好,其受土壤容重、饱和持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度的影响较大。

两种驱动力作用下植被调控堆积体坡面减水减沙效益

定量分析侵蚀驱动力的变化对于植被调控堆积体坡面水文和产沙过程的影响,对于深刻理解植被防护堆积体侵蚀及其水土保持效益具有重要作用。该研究以陡坡工程堆积体(30°)作为研究对象,采用野外模拟降雨和降雨+上方汇水试验研究苜蓿对工程堆积体侵蚀过程的影响及其减水减沙效益。结果表明:1)两种驱动力下苜蓿对工程堆积体坡面减沙和减流效益分别为57.28%~98.51%和13.17%~83.11%,加入上方汇水后减沙和减流效益分别减少17.01%和68.74%;2)降雨条件下苜蓿对堆积体坡面减流减沙效益随降雨强度增大降低,而加入上方汇水后减沙效益随降雨强度增大而增大,但减流效益减小。显著性差异分析表明降雨强度对裸坡和苜蓿堆积体的径流和产沙均有显著影响(P<0.01),且上方汇水的作用大于降雨;3)两种驱动力下裸坡堆积体侵蚀速率总体随产流历时减少,而苜蓿堆积体在降雨条件下侵蚀速率总体增大。加入上方汇水后裸坡及苜蓿堆积体坡面侵蚀和径流随产流历时的波动性显著增强;4)裸坡堆积体在降雨和降雨+上方汇水条件下产流前期的平均侵蚀速率是后期的1.06~2.90倍,苜蓿堆积体在降雨条件下产流前期平均侵蚀速率小于后期。研究成果可为生产建设项目工程堆积体水土流失防治和植被措施布设提供科学指导,具有显著的科学意义和工程实践指导价值。

高原干旱荒漠区工程建设水土流失特征及防治研究--以格尔木~库尔勒电气化铁路青海段供电工程为例

由于输变电工程跨度大,沿线经过不同的侵蚀类型区,受地形、地貌、气候等因素影响,形成的水土流失形式也各不相同,对施工过程造成水土流失防治需要按照不同的分区采取有针对性的防治措施。以格尔木~库尔勒电气化铁路(青海段)供电工程为例,从水土流失防治分区、土壤侵蚀强度、破坏水土保持设施面积、水土流失危害分析和水土流失预测等方面阐述了工程建设造成的水土流失特征。根据预测结果,确定工程建设期(包括施工准备期和施工期)为水土流失重点时段,也是监测的重点时段,塔基及塔基施工区为水土流失的重点部位,为重点防治区域,也是监测的重点区域。根据水土流失防治目标,从预防措施、治理措施和管理措施三方面分析并评价了水土保持措施布设及生态恢复,并对水土保持措施产生的效益进行了预测。结果表明:该工程针对不同防治分区采取的措施类型合理有效,切实对建设期水土流失防治起到良好的效果。可为高原荒漠区同类型的生产建设项目防治水土流失提供借鉴。

湘西重点生态功能区贫困县扶贫绩效评价

[目的]探讨湖南省湘西土家族苗族自治州在扶贫开发过程中能否协调生态保护、生产发展和生活改善三者关系,以期实现扶贫资源的集中整合,寻求重点生态功能区贫困县扶贫开发的适宜模式。[方法]基于精准扶贫战略,结合三生共赢理论构建扶贫绩效评价指标体系,采用主客观赋权法确定指标权重,进而计算2010—2016年研究区生产、生活、生态指数及扶贫综合成效指数。[结果](1)湘西州各县扶贫绩效不断提高,6a间扶贫成效综合指数增长2～4倍,尤其是在精准扶贫战略实行后,扶贫成效显著;(2)贫困区生产指数平均增长5.8倍,提高最快,但研究区不能偏重生产发展而忽略生活、生态方面的改善;(3)重点生态功能区贫困县的扶贫开发需要考虑区域特色,协调好生产、生活、生态三者关系,以此实现可持续发展。[结论]湘西重点生态功能区贫困县的首要任务是摆脱贫困,但在发展经济的同时,保护生态环境与改善生活条件同等重要。

澜湄国家山洪灾害防治技术培训的探索与实践

近年来中国在山洪灾害防治领域取得了长足进步,湄公河流域国家因与中国有相似的山洪灾害防治需求,多次表示期望与中国合作。向湄公河国家管理与技术人员提供培训从而输出中国丰富的经验与科技成果,对实现澜湄国家互利共赢与区域和谐发展具有重要意义。通过分析和总结中国科技部主办的发展中国家培训班项目“澜湄国家山洪灾害防治技术国际培训班”的策划、执行和反馈,找出存在的不足并提出相应建议,为未来开展类似的培训工作提供借鉴经验。