神府煤田废弃堆积体新增水土流失研究

通过野外模拟降雨试验,对比分析了弃土弃渣体、煤矸石与原生地面的径流产沙规律。结果表明:(1)原生地面产流量随时间变化较小,煤矸石产流量随时间递增,弃土弃渣体产流量在产流开始后6 min内波动较大,随后趋于稳定。原生地面和弃土弃渣体的稳定产流量与雨强呈显著的线性关系;(2)原生地面及煤矸石的侵蚀发生于整个降雨过程,弃土弃渣废弃堆积体的侵蚀主要发生在产流初期。弃土体在产流开始后的0~6 min内侵蚀速率显著递增,6~15 min内缓慢递减,15 min后达到相对稳定。弃渣体的侵蚀速率分两个阶段:产流开始后0~6 min内,侵蚀速率较大,且随雨强变化波动明显,6 min后达到相对稳定;(3)原生地面、弃土体及沙少石多弃渣体的侵蚀总量与雨强、径流总量均分别呈线性函数、指数函数和线性函数关系;(4)与原生地面相比,煤矸石的侵蚀总量和径流总量分别减少了86.53%~98.41%和26.42%~71.39%,弃土弃渣体的新增侵蚀总量和新增径流总量为原生地面的2.25~631.59倍和-0.01~10.57倍。因此,矿区需要做好弃土弃渣堆积体的防护工作,以减缓其严重的水土流失。

人类活动对北洛河流域水土流失治理的影响

北洛河流域人类活动对河流泥沙影响较为突出的项目有毁林开荒、陡坡开荒、修路、开矿等。根据典型调查情况及有关资料 ,对北洛河流域的水沙基本特性及人类活动对水土流失治理的影响进行了详细的计算和分析。结果表明 :北洛河流域人类活动新增水土流失量随年代有较大的增加 ,1990～ 1996年人类活动年均增沙 1768万t,分别是 70、80年代的 2 .3和 1.7倍 ;增沙量所占比例最大的项目是毁林开荒 ,其次为陡坡开荒。

水电站建设中新增水土流失预测及防治措施研究

为准确预测因水库水电站工程建设而导致的新增水土流失,本文以小河水电建设工程为例,在详细调查统计项目区扰动面积、弃方量、水土保持设施破坏情况基础上,对项目区新增水土流失预测方法进行了研究,预测出该工程建设产生新增水土流失1.459万t。经综合分析提出水土流失防治重点区域为主体工程施工场地、渣场转运点和渣场区,并根据预测的水土流失量和项目区的特点,分析制定项目区水土流失防治措施,在弃渣场修建130 m挡渣墙,在项目其他区域有针对性地种植苜蓿及植物谷坊等适应性强的植物。结合工程实施经验,提出了工程水土保持方案实施的合理化建议。

开发建设中扰动地面新增水土流失研究

针对神府东胜煤田开采过程中所引发的严重新增水土流失问题,采用野外放水冲刷的试验研究方法,对神府东胜煤田扰动地面新增水土流失机理和流失量进行了初步研究。结果表明:在相同放水冲刷流量和坡度下,原始地面的平均土壤入渗率较扰动地面的增加30%;两种不同类型下垫面的径流量均随时间的增加而增加,冲刷的前6min,径流量均较小,且原始地面>扰动地面,在6min以后,径流量迅速增大,且原始地面<扰动地面,扰动地面的平均径流量较原始地面增加14%;原始地面的侵蚀产沙在整个放水冲刷过程中没有显著变化,基本维持在一个常数水平;扰动地面在放水冲刷0—15min的侵蚀产沙量较高,此后侵蚀产沙随冲刷历时的延长而下降并最终趋于稳定;扰动地面的平均含沙量较原始地面增加96%,平均产沙量增加89%;新增土壤流失量随放水流量和坡度的增大而增大,10°时,新增土壤流失量最大;同一坡度条件下,放水流量越小,土壤流失量增加的百分比就越大,反之则越小。

南方坡耕地水土流失过程与调控研究

南方坡耕地水土流失防治任务迫切而严峻,由于南方或是自然条件、或是经济条件、抑或是农耕文化的原因,现有水土保持措施仍不能很好地满足南方坡耕地治理。在多年从事水土保持经历的基础上,结合相关实验,探讨南方坡耕地水土流失过程与调控,为南方坡耕地治理提供科学依据。结果发现南方坡耕地水土流失是内因和外因综合作用的产物,坡面细沟发育是坡耕地水土流失转向强烈的最明显标志。在当前国家大力推进生态文明建设和长江经济带建设背景下,结合南方实际,将细沟消灭作为坡耕地水土流失防治目标和标准,提出了"排水保土"的坡耕地治理原理、以"调控坡面径流"为核心的坡耕地治理措施总体布局、新型截水沟设计和"保土增肥"技术,以期抛砖引玉,加快坡耕地水土流失治理,实现水土流失科学防治。

泾河东川近期水沙变化对高强度人类活动的响应

根据实地典型调查资料和实测水文资料,分析了泾河东川流域近期水沙变化对高强度人类活动的响应成因。采用"指标法"计算了流域梯田、林地、草地、坝地和封禁治理等水土保持措施减水减沙量和减蚀量,提出了"水保措施拦沙减蚀量"的概念;首次对流域石油开采中井场及井场道路、陡坡耕种、公路建设和砖厂弃土等人为新增水土流失量进行了定量计算。结果表明,(1)以面平均降雨量100mm为界,流域年最大场次降雨产洪产沙关系可以分为降雨产洪产沙低值区和降雨产洪产沙高值区2个区。高值区降雨产洪产沙关系非常密切,其单位毫米降雨产洪产沙量分别是低值区的29倍和38倍。(2)截至2013年流域水土保持措施减水1 210万m3,减沙743万t,拦沙减蚀1 606万t,减水减沙作用分别为10.1%和21.8%。2009-2013年人为年均新增水土流失量224万t/a,占同期水土保持措施拦沙减蚀量的14%。人为新增水土流失量中石油开采年均弃土流失量居首位,其次为陡坡耕种年均增沙量。(3)2008年以来流域输沙量增加和连续出现高含沙洪水的原因主要是大暴雨频发导致洪水泥沙明显增加;石油开采、陡坡耕种等人为新增水土流失有增加趋势;近期水土保持综合治理力度不够,坝地配置比例低,同时对东川流域近期林草措施减水减沙能力、高含沙洪水成因和水土流失治理效果等问题进行了讨论。研究成果对深化近期黄河水沙变化研究、继续开展黄土高原水土流失有效治理具有重要参考价值。

黄土高原水土流失区粮食增产潜力分析

粮食生产是黄土高原地区的基本产业。对黄土高原典型区域粮食生产的监测数据进行了分析,结果表明,黄土高原水土流失区粮食增产潜力巨大。从中低产田改造,气候和资源等方面分析了提高黄土高原水土流失区粮食增产潜力的途径。结果认为,应通过加强良种繁育,提高土壤水分利用效率,推广中低产田改造技术,强化农田基础设施建设等措施,达到黄土高原水土流失区粮食增产的目的。

RS和GIS在铁路施工期水土流失预测中的应用研究——以新建敦煌至格尔木铁路为例

以新建敦煌至格尔木铁路为例,应用RS和GIS技术独有的空间分析功能和可视化表达,在遥感影像的基础上,结合铁路沿线地区土壤侵蚀类型、坡度、植被覆盖度及地表组成物质、地形图等相关资料,通过人机交互解译、信息提取和分类,利用GIS的图形编辑、空间叠加分析和空间统计分析功能,获得铁路沿线的土壤侵蚀现状、土壤侵蚀类型与强度,RS和GIS技术可准确真实、图文并茂的掌握区域水土流失现状,为预测铁路建设可能造成的水土流失总量奠定基础,为工程施工期水土流失防治措施提供参考数据。

提高毛水生产率研究

分析了减损性节水和增效性节水与水分生产率的概念,论述了农业技术在优种、培肥土壤、精耕细作、覆膜与化肥及水利技术在适时适量灌溉、输水系统减损、灌水技术、雨养农业农田基本建设等方面对提高水分生产率的作用。重点指出当前亟须加大育种投入,使流失的有机肥归田,抓好城市肥源归田、灌区输水系统管道化、山区农田基本建设3类试点,要农业与水利相结合,发挥各自优势,提高水分生产率,提高单产。