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相似文献
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1.
坡面流与坡面侵蚀动力过程研究的最新进展*   总被引:21,自引:3,他引:18  
胡世雄  靳长兴 《地理研究》1998,17(3):326-335
在回顾了坡面流及坡面侵蚀过程研究的简史与现状的基础之上,全面总结了坡面流形成机理及其模式、坡面流水动力学特性、坡面侵蚀动力过程及其侵蚀产沙模型诸方面研究的最新进展,并对坡面流各要素分析及坡面小侵蚀陡坎的形成等进行了一些探讨。最后,提出了坡面流及坡面侵蚀过程研究中存在的主要问题及未来展望。  相似文献   

2.
坡面土壤侵蚀临界坡度问题的理论与实验研究   总被引:81,自引:2,他引:79  
胡世雄  靳长兴 《地理学报》1999,54(4):347-356
本文首先在分析坡度对坡面流及坡面侵蚀的基础上,运用能量法及泥沙运动力学两种方法从不同理论角度探讨了坡面土壤侵蚀临界坡度问题;其次,通过室内外实验观测资料,结合与其他学者观点的比较分析,最后得出结论:坡面侵蚀以溅蚀为主时,临界坡度应小于22°;以面蚀为主时,临界坡度为22°~26°左右;以沟蚀为主时,临界坡度会超过30°;若以重力侵蚀为主,临界坡度可能会更大。  相似文献   

3.
不同坡面植被空间布局对坡沟系统产流产沙影响的实验   总被引:5,自引:0,他引:5  
丁文峰  李勉 《地理研究》2010,29(10):1870-1878
植被在有效控制水土流失、改善生态环境中具有重要作用。为探讨坡面不同植被覆盖度、不同植被空间布局对坡沟系统侵蚀产沙的影响,以4 m长坡面(坡度为20°)和3 m长沟坡(坡度为50°)组成的坡沟系统为研究对象,采用不同放水流量(3.2 L/min、5.2 L/min)的放水冲刷实验,研究了不同放水流量、不同植被覆盖度、不同植被布设部位对坡-沟系统及沟坡侵蚀产沙的影响。结果表明,在实验条件下,不同植被布设部位在相同放水流量、相同植被覆盖度条件下对坡沟系统侵蚀产沙有明显影响,而对产流量无明显影响;沟坡部分侵蚀产沙量不随坡面植被覆盖度的增大而减小,相反呈增大趋势。说明在实验条件下,对坡沟系统而言,仅在坡面部分布设植被,尽管能在一定程度上减少坡沟系统侵蚀产沙,但并不能有效减小沟坡部分的侵蚀产沙,甚至引起沟坡部分侵蚀产沙的增大。因此,水土流失治理过程中采取有效措施进行坡沟兼治将是减少水土流失的有效手段。  相似文献   

4.
黑土区土壤侵蚀的REE示踪法研究   总被引:4,自引:3,他引:1  
应用定位小区段面法实验和稀土元素示踪剂检测,选择吉林省长春市净月开发区和永吉县的两块黑土实验小区进行土壤侵蚀过程研究,探讨了稳定性稀土元素示踪法应用于黑土区土壤侵蚀、沉积、分布和发生过程研究的可能性,并计算出坡面不同部位的侵蚀量与相对侵蚀量,较好地描述降雨对坡面的侵蚀过程。实验表明,坡面的土壤侵蚀率随降雨时间而加大;7°~12°坡面的最大土壤侵蚀量出现在坡面中部和下部(为Nd、Sm和Eu所标记的坡段)。降雨时间和地形坡度大小影响土壤颗粒运动的速度和方向,是土壤侵蚀发生的主要因素。  相似文献   

5.
坡度在坡面侵蚀中的作用*   总被引:39,自引:2,他引:39  
靳长兴 《地理研究》1996,15(3):57-63
本文分析了坡度在坡面侵蚀中的作用,包括不同坡度下被蚀体的特征差异,坡度对坡面溅蚀、坡面入渗、坡面径流及坡面侵蚀的影响,最后从理论上阐明了坡面侵蚀中的临界坡度。  相似文献   

6.
基于室内人工降雨试验条件下获取的黄土坡面侵蚀的九期DEM数据,计算出不同演化时期黄土坡面的坡度、坡向及沟道网络,利用等分坡度直方图、等分坡向玫瑰花图和沟道分级网络对坡面侵蚀变异特征进行研究,并初步分析了该变异特征与黄土坡面侵蚀和演化过程之间的关系。结果表明:在黄土坡面侵蚀过程中,该坡面的坡度离散程度在逐步增加后基本保持稳定;其主导坡向总体呈现逐步有序化的变化特征,由多个主导坡向逐步演化为与该坡面主干沟道总体走向基本一致的一个主导坡向;其沟道网络逐步发育成典型树状网络并基本保持稳定,且形成了完整和严密的沟道等级结构。上述侵蚀坡面变异特征在一定程度上反映出该坡面在发育初期侵蚀较为强烈但在后期强度有所减弱。本研究是对黄土侵蚀坡面变异特征的初步探索,对未来进一步揭示黄土坡面的侵蚀机理和演化规律具有重要理论意义。  相似文献   

7.
坡面草被覆盖对坡沟侵蚀产沙过程的影响   总被引:11,自引:0,他引:11  
通过室内放水冲刷试验方法,研究了坡沟系统坡面不同草被覆盖度及空间配置下,坡沟系统侵蚀产沙变化过程及特征。结果表明,放水流量较小时,覆盖度越高,侵蚀产沙量越小;坡面草被不同空间配置下的产沙量大小依次是:坡上部 > 坡中部 > 坡下部。大流量时,不同草被覆盖度间的产沙量差异增大,不同草被空间配置下的产沙量变化规律不十分显著。沟坡产沙比随坡面草被覆盖度的增加呈指数增加,大流量比小流量下的增加幅度要大。坡面草被布设在坡下部时,其对沟坡侵蚀的危害最大。坡沟系统侵蚀产沙变化过程是增加-稳定-下降,其变化的阶段性不如单一坡面明显。  相似文献   

8.
坡面土壤侵蚀过程研究进展   总被引:42,自引:9,他引:33  
郑粉莉  高学田 《地理科学》2003,23(2):230-235
基于土壤侵蚀发生方式,重点评述了坡面雨滴溅蚀、薄层水流侵蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀的研究进展,指出了各自研究中存在的问题,并提出坡面侵蚀过程中亟待加强的研究领域。  相似文献   

9.
紫色土坡地侵蚀产沙过程的~7Be法初探   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用环境放射性核素示踪技术研究土壤侵蚀是传统土壤侵蚀监测技术的重要补充手段。宇宙成因核素7Be具有半衰期短和在表土分布浅等特点,能够用于指示短时间尺度的坡面侵蚀堆积过程。采用7Be技术与泥沙颗粒分析相结合,定量判读了模拟降雨下紫色土坡面侵蚀过程演变。结果表明,对于20°坡面,7Be法指示的坡面侵蚀方式转折点与侵蚀泥沙颗粒变化得到的结果基本一致。7Be在表征侵蚀过程演变时具有独特的优势,可以将坡面片蚀发育过程随降雨时间的变化明显地识别出来。这对防治坡面侵蚀,特别是细沟侵蚀的发生具有重要意义。  相似文献   

10.
坡面径流冲刷及泥沙输移特征的试验研究   总被引:9,自引:1,他引:8  
通过室内放水冲刷试验,对坡面细沟侵蚀发生的临界条件、细沟发展过程中的侵蚀产沙特征、以及影响细沟侵蚀产沙的因素进行了分析研究,得出了试验土条件下产生细沟的临界流量与坡面坡度的关系式.在分析产沙变化的基础上,探讨了细沟侵蚀量随径流量和坡面倾斜度的变化规律.  相似文献   

11.
不同植物篱坡面的土壤侵蚀过程CA模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
马廷  周成虎  蔡强国 《地理研究》2006,25(6):959-966
在一般元胞自动机(CA)模拟方法的基础上,将土壤侵蚀的水力学原理引进CA模型,改进其系统演化的规则,从而建立了可以模拟不同植物篱影响下的坡面土壤侵蚀过程模型,植物篱对于土壤侵蚀的影响使用产流和产沙因子来描述。结合在4个栽有不同植物篱的试验小区和一个对照小区进行的人工降雨侵蚀试验,利用该模型分别对5个小区的水土流失情况进行了模拟,并对模拟结果以及引起模拟误差的原因进行了分析。通过试验观测结果与模拟数据的对比分析发现,该模型可以很好地模拟不同植物篱影响下的坡面累积产流和产沙强度。观测和模拟的结果分别表明植物篱可以显著地减少坡面土壤的流失量,并且不同的植物篱的作用不同,其中,香根草植物篱具有最好的水土保持作用。  相似文献   

12.
黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。  相似文献   

13.
Few measurements of the rate of soil erosion from agricultural land in Britain have been published. Loamy soils in England may be particularly vulnerable to erosion. Thus, in a field of strawberries near Albourne at least 181 t ha−1 of fine loamy soil was eroded in a 9-month period; this is almost 100 times greater than a suggested ‘acceptable’ figure. Factors which have induced erosion at Albourne are: the removal of field boundaries; the choice of crop which left the ground bare for a prolonged period ; and the working of the land downslope. Other factors contributing to erosion are the low clay and organic matter content of the soil. The soil slakes and the resultant crust reduces the rate of infiltration of rainfall into the soil and this produces overland flow. Large amounts of rainfall are not necessary to cause erosion. Erosion in the Albourne area is probably a relatively recent phenomenon brought about by changes in land use.  相似文献   

14.
Accelerated soil erosion is ubiquitous on human-modified hillslopes. A variety of erosion control products have been developed to reduce on-site soil resource degradation, and off-site transport of sediment and sediment-associated contaminants to receiving water bodies. However, limited quantitative data are available to assess erosion reduction effectiveness, and to establish the salient properties of the erosion control products. A replicated field-based rainfall simulation study was conducted to compare the runoff and erosion effectiveness of three coir (coconut) fiber rolled erosion control systems (RECSs) with a bare (control) treatment. Detailed temporal measurements of runoff and sediment transport were made during two phases of each experiment: (1) a 110-min application of rainfall via a rainfall simulator at 35 mm h−1 after runoff initiation and (2) a 30-min period, at 3 times the flow rate of phase 1, applied via an overland flow generator. All coir treatments enhanced infiltration, delayed time to runoff generation, reduced intensity of rill incision, and reduced sediment output compared to bare treatments. More importantly, statistically significant differences were observed between coir RECSs of different architecture. For the two open weave coir systems tested, the most effective design had a higher mass per area, and less open space between the regularly aligned grid of fibers. The random fiber coir architecture was the most effective, having significantly lower runoff sediment concentrations, lower sediment yields, and a lower frequency of rill initiation. The differences in system architecture are examined in light of fundamental controls on runoff and erosion processes.  相似文献   

15.
Environmental (geomorphological, hydrological and ecological) processes are controlled by rainfall, particularly in the Mediterranean, semi-arid and arid regions. Rainfall was analyzed using the concept of rain-spells, i.e., a period of successive rain days preceded and followed by at least one day without rainfall. Daily data from 13 stations along a climatic transect extending from the Judean Mountains with a Mediterranean climate to the Dead Sea arid region in Israel were studied. Rain-spell characteristics (number, yield and duration), based on these data, are presented for different rainfall thresholds, which might be used for different environmental processes such as rock weathering, soil organic matter dynamics, landslides, overland flow and floods and soil erosion. Three estimation models have been developed in order to predict the mean annual Number of Rain-Spells (NRS), mean Rain-Spell Yield (RSY), and mean Rain-Spell Duration (RSD) for the mean annual rainfall and for any given rainfall threshold. These models can be used for current climatic conditions and for scenarios in which the rainfall total changes.  相似文献   

16.
基于栅格的分布式降雨径流模拟系统及应用   总被引:6,自引:5,他引:1  
研制了一套基于栅格的分布式降雨径流模拟系统,利用流域地形、土壤、土地利用等空间数据和水文气象数据,可以进行流域特征提取、空间数据内插、降雨径流模拟及计算结果的三维动态显示和统计。通过在黄土岭流域的应用,说明该系统具有较好的模拟降雨径流过程的能力,而且使用方便。  相似文献   

17.
紫色土坡面水流跌坑形态特征及其成因   总被引:1,自引:0,他引:1  
跌坑的形成是坡面侵蚀过程中的重要一环,是细沟开始出现的临界形态,跌坑的贯穿标志着细沟的形成。本研究采用模拟降雨与微地形测量相结合的方法,调查了不同雨强下紫色土坡面跌坑的发育过程及其形态分布。试验结果表明,降雨初期紫色土坡面水流跌坑边界模糊,横断面上跌坑基本在相同水平线上,与紫色土颗粒组成较粗有关;1.83~2.33 mm/min的雨强下,顺坡跌坑平均间距变化于8.2~9.4 mm之间,跌坑深度顺坡分布呈现较大的波动性,平均深度介于1.4~1.8 cm,总体上随雨强呈增大趋势;横断面上跌坑宽度变化相对较大,平均宽度介于9.4~16.3 cm,随雨强变化趋势不明显;跌坑水平间距除边界外相对稳定,地势低洼处优先形成跌坑,但也并非尽然;基于运动波理论分析认为,紫色土坡面跌坑的连续分布是坡面流运动波的能量周期性波动作用形成。  相似文献   

18.
用非饱和土壤物理参数模拟坡面产流过程研究   总被引:14,自引:0,他引:14  
采用人工模拟降雨方法,在用蒸发法测定非饱和土壤物理参数和基础上,运用修正的Green—Ampt入渗模型,结合退水曲线法和坡面运动波模型.研究了9场不同雨强和不同历时模拟降雨的产流过程。结果表明模拟误差在11.0%-30.7%间变化,80%的模:似误差可控制在18%以内,说明用非饱和土壤物理参数可以进行一般精度要求的坡面径流过程模拟。  相似文献   

19.
在降雨侵蚀中黄土地面坡度变化的高分辨研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证,探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地面坡度变化特征,在更宏观空间尺度和高分辨的时间尺度上,揭示黄土地貌形成与发育特征。研究结果表明:1)在较好地维持黄土的土壤结构与抗蚀特征,较真实地模拟自然降雨的条件下,模拟流域地面的变化能很好地反映自然地面的发育进程。2)在降雨侵蚀过程中,黄土小流域地面坡度呈现持续性变化规律,平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。3)黄土地面坡度的变化,一方面受地表物质被侵蚀和迁移程度的影响,另一方面,也是沟间地、沟坡地和沟底地空间面积重新分配的结果。  相似文献   

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