基于DEM的流域地貌气候瞬时单位线地貌参数的提取

地貌参数的提取是水文模型构建的基础,参数的准确与否直接关系到模型的精度。该文研究了基于DEM提取地貌气候瞬时单位线(R-VGIUH)地貌参数的方法:对流域DEM进行填洼处理;提取不同临界支撑面积下的河网;分析临界支撑面积的取值对所提取的河网总长度和平均坡降的影响;确定反映流域河流地貌发育的流域临界支撑面积;计算流域相应的各项地貌参数。将该方法应用于山西省吉县的冯家圪垛小流域(17.98 km2),提取的河网与实际情况比较符合,计算出的地貌参数河数率(4.6083)、河长率(2.5928)、面积率(3.3999)均符合通过大量自然水系资料分析确定的取值范围。研究方法排除了选取集水面积阈值时的主观性,提高了提取流域地貌参数的精度。

论建立水土保持生态补偿机制的必要性

水、土壤是生态系统最重要且不可替代的基础要素,水土流失的结果恰恰是水、土资源的破坏与损失,而水土保持能够有效地防治水土流失,保护、开发和合理利用水土资源,对维护生态系统的平衡及其之上人类社会的健康发展具有极为重要和不可替代的战略地位和作用。但是,由于我国水土保持的生态效益在保护者、破坏者、受益者和受害者之间的不公平分配,不仅使得水土保持工作面临很大的困难,而且还威胁着生态系统及人类的生存与发展。因此,借鉴国外的成功经验,建立中国水土保持生态补偿机制,可以提高全民的生态环境意识和对水土资源的基础性、战略性和不可替代性的认识,解决水土保持投入不足等问题,以促进中国水土保持事业的顺利开展和保障人类社会的可持续发展。

金沙江白鹤滩水电站水土流失量预测方法初探

本文以金沙江白鹤滩水电站为例,探索大型水电建设项目水土流失量预测方法 ,以期为其他大型水电建设项目合理、准确的预测水土流失量提供参考。

有序聚类法在土壤水分垂直分层中的应用

针对现阶段土壤水分动态研究中土壤水分垂直剖面分层方法所存在的数学理论依据不足的问题，应用有序聚类法中次序不变性的特点，以晋西黄土残塬沟壑区吉县刺槐林地为研究对象，通过对4个样地0．200cm土壤水分的定位观测，将土壤水分垂直剖面进行了分层．研究结果表明，晋西黄土残塬沟壑区刺槐林地土壤水分垂直剖面可分为：土壤水分弱利用层（0—20cm）、土壤水分利用层（20～100cm）、土壤水分调节层（100cm以下）．通过与现有的同类研究对比，有序聚类法分类结果与其他分类结果较为吻合，表明有序聚类法在严密的数学理论基础上，结合了土壤水分层次的有序性，是土壤水分分层研究的创新．

晋西黄土区基于地形因子的土壤水分分异规律研究

以山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,在研究区共布设313个土壤水分监测点,用TDR测定土壤（0～30cm,30～60cm）水分,经克立格（kriging）插值得到了研究区土壤水分分布图,并与基于数字高程模型（DEM）提取的研究区域坡向、坡度、高程3个地形因子分布图叠加,生成土壤水分与地形因子相对应的数据库,用以分析坡面尺度地形因子对土壤水分的影响情况及基于地形因子的土壤水分分异规律。通过主成分分析得出：地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向〉高程〉坡度。通过对坡向和坡度聚类分析得出：影响土壤水分分异的坡向可分为两类,即292.5°～360°（0°）～112.5°（阴坡）,112.5°～292.5°（阳坡）;影响土壤水分分异的坡度分为：5°～20°,20°～35°两类。依据坡度和坡向的分类结果,分别拟合土壤水分和地形因子的函数关系,求出不同坡度、坡向土壤水分的关系系数：若假定坡度为5°～20°、坡向为阴坡时,土壤水分关系系数为1,则坡度为5°～20°、坡向为时阳坡时土壤水分关系系数为0.99,坡度20°～35°、坡向为阴坡时土壤水分关系系数是0.82,坡度20°～35°、坡向为阳坡时土壤水分关系系数为0.8。

晋西黄土区土壤水分有效性分析的克立格法

以山西吉县蔡家川小流域土壤水分有效性分级为基础，通过对291个土壤水分监测点在旱季的土壤水分监测（TDR土壤水分测定法），以变异函数为主要工具，以普通克里格法和指示克立格法为基本方法，研究土壤水分空间分布及土壤水分有效性水平在空间上的概率分布。研究结果表明：试验区土壤有效水和无效水的分界为13．46％（0～30cm）、12．48％（30～60cm），速效水和迟效水的分界为15．20％（0～30cm）、14．20％（30～60cm）；通过克立格插值估计整个研究区坡面0～30cm、30～60cm土壤水分平均值为10．94％、11．88％，处于土壤无效水含量范围内的面积占总面积的75．7％、55．7％；土壤水分有效性的概率分布与坡向关系密切，土壤有效水的概率自东北向西南递减。30～60cm土层出现有效水区域及相对应的概率远大于0～30cm土层。

树木蒸腾耗水研究进展

在大量收集国内外研究资料的基础上,对树木蒸腾耗水量测定方法:快速称重法、整树容器法、蒸渗仪法、空调室法、化学示踪法、热平衡法、气体交换测定法、光合系统测定仪法;计算方法:水文学法、气象法、波文比法、空气动力学法、窝动相关法、红外遥感法;蒸散耗水研究尺度:枝叶尺度、单木尺度、林分尺度、区域尺度;及尺度转换问题研究现状以及存在的问题作了的详尽的综述,并在此基础上,对树木蒸腾耗水的未来研究方向做了展望。

晋西黄土区土壤水分有效性研究

在不同林地土壤水分特征曲线测定的基础上，进行土壤水分有效性的分级。通过分析不同林分的持水、供水能力，并结合生长季中土壤水分的测定，确定了不同林地土壤水分有效性水平。研究结果表明：不同立地条件下的各层土壤水分特征曲线几乎重合、形状基本相似，无显著差异；天然次生林地土壤持水能力最高，其余依次为油松×刺槐、侧柏×刺槐、侧柏、油松、灌草地、刺槐；土壤的供水能力侧柏×刺槐〉次生林〉刺槐〉油松〉侧柏〉油松×刺槐〉灌草地，同一立地条件下底层土〉表层土；在7～10月期间，样地各土层均处于有效水范围内，0～80cm土层平均有效水储量为24．27～70．47mm。

晋西黄土区土壤水分时空异质性分析

选择山西吉县蔡家川流域典型坡面，应用同一尺度（20m×20m）取样方法机械布设土壤水分监测点（313个），用TDR水分测定仪测定土壤水分（测定时间：2005年，分两个季节：4月和8月；土壤剖面分两个层次：0～30cm和30～60cm），基于kriging插值的方法生成了研究区土壤水分空间分布图，并结合观测季土壤水分的时空分布状况，研究土壤水分在空间和时间上分布的随机性和结构性特征。研究结果表明：4月份0～30cm土层土壤平均含水量低于30～60cm土层，土壤水分变异系数高于30～60cm土层，而8月份0～30cm土层土壤平均含水量明显高于30～60cm土层，土壤水分变异系数高于30～60cm土层；4月、8月表层土壤水分含量基本相当，而底层土壤水分含量8月明显低于4月；8月土壤水分的空间异质性程度小于4月；4月份0～30cm、30～60cm土壤水分含量多集中于10w15％之间，而8月份0～30cm土多集中于10w15％之间，而30～60cm土壤水分均低于10％，生长初期土壤水分能支持植物生长的需要，而生长旺季植被的耗水明显增强，从土壤中吸收的水分明显增加。

基于DEM导出的水文地形参数对比研究——在ArcGIS和Rivertools环境下

对比分析了在Rivertools和ArcGIS 2种软件环境下基于DEM提取水文地形参数的差别。结果表明:Rivertools在计算DEM填洼时较ArcGIS软件好,并可自动生成多项其他的水文地形参数,使用也更为方便,但Rivertools的河网分级方法单一,河道的裁剪只能在同一河流级别下进行;而ArcGIS的河网分级方法不唯一,且河道的裁剪不受河流级别的限制,但是要求用户对研究区域的河网有相当的了解,否则在河网的自动提取中容易与实际产生较大的偏差。鉴于2种软件各自的特点,在实际应用中应将两者结合起来,充分发挥每个软件的优点。同时,本文对基于不同精度(5m×5m、10m×10m、25m×25m、50m×50m和100m×100m)DEM导出的水文地形参数(河网长度、河网密度、高程、流域面积)进行了对比分析。结果表明:在一定的DEM精度范围内,用Rivertools软件基于DEM导出的河网总长、流域面积等水文地形特征参数与实际情况吻合得更好,但DEM精度对以此导出的水文地形特征参数更为敏感,而ArcGIS环境下DEM精度对地形特征参数的影响较小。

水土保持生态补偿的生态学与系统学基础

水土保持生态补偿是源于生态补偿的一种激励机制,是解决目前人类经济社会发展与水土流失矛盾,拓宽水土保持投资渠道,推动水土保持工作全面开展的有效方法。通过对水土资源利用的不可逆性及生态系统自组织演化机理的分析,从生态学角度论证了实施水土保持生态补偿的必要性。同时,引入"熵"的概念,分析了复合生态系统中的能量流动,结合小流域综合治理,从系统学角度对实行水土保持生态补偿进行了探讨。

水土保持生态补偿的伦理学基础

本文从水土流失的"二元性"探讨了水土保持生态补偿的"二重性",认为水土保持生态补偿符合传统伦理学和生态伦理学思想,人类要公平地生存与持续地发展在以水土资源为基础的生态环境中,就必须一方面对由于水土流失导致的破损生态系统进行补偿,维持和促进生态系统的自我恢复能力;另一方面,必须进行水土保持生态效益的受益者和付出者之间、水土流失的造成者和受损者之间的水土保持生态补偿。只有这样才能全面了解水土保持生态补偿的目的与意义,以维护水土资源生态系统、公平合理地承担水土流失防治义务、享有水土保持所带来的生态效益和生态服务,共同促进水土保持以改善生态环境,进而为人类的可持续发展提供保障。

建立中国水土保持生态补偿机制的基本准则

水土保持生态补偿准则制定得合理与否是水土保持生态补偿机制能否顺利实施的关键。建立水土保持生态补偿机制的准则应根据技术上适当、经济上可行、社会能够接受的原则,使受伤害或退化的以水、土资源为主的生态系统重新获得健康并益于人类的生存与发展。考虑到水土保持生态补偿在理论研究方面还处于探索阶段,所以,借鉴生态补偿的基本准则,根据中国水土保持的具体实践,认为建立中国水土保持生态补偿机制必须遵循"公平性"的伦理域准则、"分类分区、因地制宜"的空间域准则、"不欠新账、多还旧账"的时间域准则、"政府补偿与市场补偿有机结合"的管理域准则以及"先试点、后推广"的实践域准则。

浙江沿海山地风电场工程水土流失防治经验

浙江沿海风能开发前景广阔,近些年逐步进入风电开发的高峰期,风电建设中场内道路挖填、风机场施工等扰动剧烈,在沿海大风及暴雨侵袭下极易产生水土流失,已成为沿海风电开发的环境关注重点。国电电力宁波穿山风电场工程在建设过程中,重视水土保持设计,规范过程管控,积极落实各项水土保持措施,水土流失防治成效显著。根据宁波穿山风电场工程实践,对沿海山地风电场工程水土流失防治工作提出了几点建议。

南方红壤丘陵区输变电工程水土保持措施

以浙江省温西500kV输变电工程为例,分析了南方红壤丘陵区输变电工程的水土流失特点,结合主体工程水土保持分析评价和防治目标,进行了水土流失防治措施布局。

高寒高海拔地区水电站施工扰动区生态修复技术及植物物种选择

以西藏雅鲁藏布江中游某在建水电站为例,通过对水电站各施工扰动区的施工特点、扰动情况及其立地条件的分析,进行扰动破坏面及其问题的归类梳理,结合项目区环境特点和国内外水电站工程施工扰动区生态修复技术,对岩质边坡、土(石)质边坡、弃土弃渣堆垫面、施工硬化地表和一般扰动面,分类提出了相应的生态修复措施和植物配置方式,并通过对项目区植被类型、物种的调查、研究,筛选出了可能适宜各施工扰动区的植物物种。最后结合项目特点探讨了高寒高海拔地区水电站施工扰动区植被生态修复的研究思路。

港口码头工程水土保持方案设计技术要求浅析

以温州港状元岙港区8#、9#多用途泊位工程为例，对比港口码头工程水土保持方案设计内容与工程建设实际实施情况，从主体设计资料和方案设计方面分析防治责任范围、水土保持措施工程量及投资的变化原因，并给出完善方案设计技术要求的对策与建议，以期缩小港口码头工程方案设计与实际实施情况之间的明显差异，促进港口码头工程水土保持方案更加贴近工程建设实际。