海河流域部批生产建设项目水土保持监管实践思考

近年来,海委深入贯彻习近平生态文明思想,严格落实水利部相关要求,不断强化生产建设项目水土保持监管。介绍了海委实施部批生产建设项目水土保持监管的做法和特色,对2020年以来监管中发现的问题进行了汇总及分类,对产生问题的原因进行了探究和分析,并按照当前生态文明建设要求及人为水土流失防治新形式、新要求,就下一步海河流域部批生产建设项目水土保持监管提出了重点发力点和突破点。

黑土夏玉米施用生物质炭最佳施用时期和最佳用量

生物质炭作为一种新型的土壤改良剂,不仅可以维持土壤肥力、改善土壤退化和污染,也可提升作物长势及生产效率。以松嫩平原黑土区为研究对象,设置了3种生物质炭施加水平[C5(5 t·hm^(-2)), C10(10 t·hm^(-2)), C15(15 t·hm^(-2))],各水平设置下3种施加方案[F1(秋季施加), F2(春秋两季各施加一半), F3(春季施加)],同时设置1组对照[BL(无生物质炭施加)],共计10种处理。比较分析了不同处理条件下夏玉米Zea mays植株根系特征、氮素空间分布状况、根系呼吸强度以及氮素利用效率等指标差异,构建生物质炭用量与氮素利用效率以及收获指数之间的关联函数,进而阐述生物质炭调控模式与作物生产效率之间的作用关系,为寻求生物质炭合理、高效利用的管理模式提供理论指导。结果表明:夏玉米根系长势受生物质炭调节的影响较大,其中C5F1, C10F1和C15F1处理条件下植株根系长度分别相对于BL处理增加了1 009.10, 1 640.05和1 270.24 cm, C10水平效果较为明显。同时,在F2和F3方案下, 3种不同生物质炭用量处理表现出相同的规律;生物质炭的调控作用有效抑制了土壤氮素的无效流失,并且在C10F1处理条件下,土壤的固氮效果达到最优;生物质炭的保水性和保肥性提升了作物根系的呼吸强度,随着生物质炭的施入量增加,作物呼吸强度效果表现出先增加后减小的趋势,适宜地增加生物质炭的用量可以有效提升植株根系的代谢活动;生物质炭的调控作用在一定程度上促进了作物产量的积累,随着生物质炭施入量的增加以及施入方案的调整, C10F1处理条件下的作物产量、氮素利用效率以及收获指数最高。另外,生物质炭的施入量与作物产量、氮素利用效率等指标之间具有显著的二次函数关系,表明生物质炭供应与植株生产力之间存在最佳阈值。

无人机遥感数据处理模型的计算精度分析——以引黄入冀补淀工程水土保持监测为例

无人机遥感技术为生产建设项目水土保持监测提供了新的技术手段,特别是在计算弃土场面积和弃土量等方面极大地提高了监测效率和精度,但不同的无人机遥感数据处理模型的计算精度存在差异。本研究旨在对各数据处理模型的精度进行对比。作者以引黄入冀补淀工程为依托,选取5个典型弃土场,构建6组无人机遥感数据处理模型:Pho-Glo、Pho-Loc、Pho-Con、Pix-Glo、Pix-Loc、Pix-Con,对每个弃土场的面积、弃土量进行计算,对比分析不同模型计算结果的精度。结果表明:计算面积精度最高的模型为Pix-Con,误差为1. 23%,精度最低的模型为PhoGlo,误差为5. 57%;计算弃土量精度最高的模型为Pix-Con,误差为2. 97%,精度最低的模型为Pho-Loc,误差为10. 28%。建议在生产建设项目中推广使用Pix-Con无人机遥感数据处理模型。

渠村引黄口流域水沙情势变化和丰枯遭遇分析

为探究"引黄入冀补淀工程"建设前后渠村引黄口流域水沙情势改变和分析其丰枯遭遇变化,选取高村水文站1958—2016年近60a的水沙资料,基于水文变异指标法/变化范围法(IHA/RVA法),对水沙单项水文指标和整体改变度进行对比分析;先后结合边际拟合函数和Copula函数建立水沙联合分布函数,并分析不同时段水沙丰枯遭遇情况.结果表明:1)"引黄工程"建设后,渠村引黄口流域含沙量整体达到67.16%的高度改变状态,相较径流量61.72%的中度改变更为强烈;2)该流域2阶段水沙分别选用Gen Extreme Value、Log-Pearson3、Log-Gamma和Log-Pearson3这4种边际分布函数拟合效果最优;3)根据Clayton Copula建立较优的水沙联合分布函数,工程建设使水沙同丰性频率降低、同枯性频率增加,使不同丰枯遭遇组合频率分布更为均匀.

面向对象分类方法在水土保持措施提取中的应用

无人机遥感影像与面向对象分类方法相结合的方式在水土保持监测中的应用越来越广泛,而不同的分类方法存在精度差异。为提高水土保持监测中措施分类测算的准确率,依托北京2022年冬奥会延庆赛区雪车雪橇中心水土保持监测工程,采用隶属度函数、最邻近分类法、支持向量机(SVM)、决策树以及随机森林5种分类方法,详细分析水土保持监测范围内2个片区的措施提取的精度差异。结果表明:1)5种分类方法的Kappa系数均>0.69,分类效果较好;其中,2个片区整体分类精度较好的是SVM分类法。2)挡墙适用最邻近分类法,精度为71.42%。3)SVM分类法对植被和第一片区的临时苫盖措施(裸土)分类精度较好,精度分别为93.25%和80.0%;对编织袋装表土和排水沟的分类精度和为81.51%和70.34%。最邻近分类法对第二片区的临时苫盖措施(裸土)、临时苫盖措施(植物)、框格护坡的精度较好,精度分别为73.94%、76.23%、66.37%。综上所述,SVM分类法更适用本研究的水土保持措施分类。