MODELING HEADCUT DEVELOPMENT AND MIGRATION IN UPLAND CONCENTRATED FLOWS     

Sean J. BENNETT Carlos V. ALONSO 《国际泥沙研究》2005,20(4):281-294

On hillslopes and agricultural fields, discrete areas of intense, localized soil erosion commonly take place in the form of migrating headcuts. These erosional features significantly increase soil loss and landscape degradation, yet the unsteady, transient, and migratory habits of headcuts complicate their phenomenological and erosional characterization. Here a unique experimental facility was constructed to examine actively migrating headcuts typical of upland concentrated flows. Essential components of the facility include a deep soil cavity with external drainage, rainfall simulator, capacity for overland flow, and a video recording technique for data collection. Results from these experiments show that： （1） after a short period of adjustment, headcut migration attained a steady-state condition, where the rate of migration, scour hole geometry, and sediment discharge remain constant with time; （2） boundary conditions of higher rates of overland flow, steeper bed slopes, and larger initial headcut heights produced systematically larger scour holes with higher rates of soil erosion; and （3） during migration, the turbulent flow structure within the scour hole remained unchanged, consisting of an overfall nappe at the brink transitioning into a reattached wall jet with two recirculation eddies within the plunge pool. The systematic behavior of headcut development and migration enabled the application of modified jet impingement theory to predict with good success the characteristics of the impinging jet, the depth of maximum scour, the rate of headcut migration, and the rate of sediment erosion. These laboratory data and the analytical formulation can be used in conjunction with soil erosion prediction technology to improve the management of agricultural areas impacted by headcut development and ephemeral gully erosion.  相似文献   

陕西省渭河流域水土流失治理浅议     

吕军栋 《地下水》2012,(5):207-208

介绍了陕西省渭河流域水土流失的现状,阐述了水土流失造成的的危害,并分析了其成因。从法制与规划、山区道路与煤矿生产建设、植树造林与水利建设等方面提出水土保持对策。  相似文献   

高泉沟流域产流产沙的降水特征因子分析     

焦金鱼 《地质灾害与环境保护》2012,23(2):86-90

高泉沟流域属于黄土丘陵沟壑区。运用灰色关联与相关系数分析法,分析影响该流域坡面产流产沙的降水特征因子。结果表明对黄土丘陵沟壑区产生径流贡献最大的因子是降雨量;对土壤侵蚀量贡献最大的因子是降雨量半小时雨强复合因子。因此,降雨量的多少是影响本区产流产沙最关键的因素。  相似文献   

公路建设对甘南草原生态环境的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

李英华 张镭段丽洁  胡向军 《干旱气象》2005,23(4):61-65

根据甘肃甘南藏族自治区的自然环境特征、国道G213线的工程建设特点,分析了G213线改扩建工程对甘南州草原生态环境的影响。结果表明,公路建设施工期对沿线植被的负面影响较剧烈,局部土壤环境受到较大扰动,被扰动的土体侵蚀类型主要是水蚀,扰动后可能造成水土流失量为68866.7 t,新增水土流失量为63 060.5 t。针对项目可能存在的主要生态环境问题(植被破坏、水土流失等),提出了建议措施。  相似文献   

新疆阿勒泰市城市山地灾害及减灾对策研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

赵兴有  戴新俊 《干旱区地理》2005,28(2):234-238

新疆阿勒泰市坐落于阿尔泰山南麓低山丘陵带的狭长断陷谷地内,相应的生物气候带属干旱荒漠与干草原带,是山地环境变化和人类活动反应最为敏感地带。随着山区资源开发,城镇建设的蓬勃发展,城镇面积不断扩大,周围山区生态环境遭到不同程度的破坏。近30年来,阿勒泰市周边的山洪、水土流失、泥石流、崩塌等山地灾害日趋严重,给当地经济发展和人民生命财产带来了巨大损失,山地灾害成为制约阿勒泰市社会、经济、环境协调持续发展的屏障。在分析山地灾害类型和形成条件基础上,对山地灾害分布规律、活动与危害特征进行了论述,山地灾害对市区造成的直接和间接经济损失及影响进行了综合评估,提出了相应的防灾减灾措施。  相似文献   

无定河流域不同水土流失区底栖动物生物完整性指数构建与健康评价     

侯湘然  潘保柱  侯易明  胡恩  贺瑶  冯治远 《湖泊科学》2024,36(1):274-285

无定河流域位于黄土高原与毛乌素沙地过渡带,水土流失严重,生态环境具有脆弱性和波动性。于2021年春季(4月)和秋季(10月)对无定河流域上、中、下游及其6条支流和流域内的3个淤地坝开展水生态系统调查,旨在厘清无定河流域底栖动物群落特征,构建底栖动物生物完整性指数并开展健康评价。无定河流域春季共采集到底栖动物105种,平均密度为181 ind./m²,平均生物量为0.760 g/m²,秋季共采集到底栖动物67种,平均密度为94 ind./m²,平均生物量为0.454 g/m²。通过对两季度研究区域内底栖动物27个生物参数开展分布范围检验、判别能力分析和相关性分析,构建无定河流域底栖动物生物完整性指数,对全流域40个样点(6个参照点和34个受损点)进行B-IBI健康评价。评价结果表明,总体上无定河流域底栖动物生物完整性较好,40个样点中春季有19个处于健康或亚健康状态,秋季有23个处于健康或亚健康状态,其中无定河上、中游干支流大都以健康和亚健康为主,无定河下游干支流以及3个淤地坝水体健康状况较差。在不同水土流失类型区域,底栖动物群落特征和生物完整性评价具有显著性差异。本研究结果可为无定河流域河流健康评估提供科学依据。  相似文献   

长汀水土流失区生长季马尾松树干液流密度特征   总被引：6，自引：0，他引：6  

郑怀舟  朱锦懋  李守中  袁红伟  魏霞 《亚热带资源与环境学报》2007,2(2):21-29

应用热扩散探针测定福建长汀水土流失区生长季马尾松东南西北4个方位的树干液流密度,并比较不同人工治理措施下马尾松树干液流密度的特征,利用自动气象站同步记录环境因子变化,以探讨先锋树种的水分生理生态特征及其对环境变化的响应.研究表明,马尾松4个方位的树干液流密度日变化均呈现单峰型变化规律;南向树干液流密度峰值最高,日变化幅度也最大;东、西、南、北4个方位的液流密度差异显著(P＜0.01),但各方位液流间呈现显著的线性关系;树干4个方位液流的启动时间与太阳辐射之间存在约3个小时的时滞;4个方位液流与环境因子相关性均极显著(P＜0.01),其中与液流密度相关性最强的是空气温度,其次为土壤温度和太阳辐射,4个方位液流受环境因子的影响程度存在差异;不同治理措施下的马尾松液流密度日变化规律相似,但数值差异显著(P＜0.01),经过人工施肥的样地马尾松树干液流密度峰值明显高于未施肥的样地.  相似文献   

黄河源区高寒草地根—土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布关系     

刘昌义  胡夏嵩  李希来  申紫雁 《山地学报》2020,38(3)

植物类型及土壤营养元素含量等因素随植物群落演替而发生规律性变化,并影响植物根-土复合体抗剪强度。本文选择黄河源区高寒草地,开展植物根-土复合体直接剪切试验及土壤营养元素含量测试,分析区内不同植物群落根-土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布之间的关系。结果表明:区内草地沿剖面线方向分布4种植物群落类型,即:高山嵩草-矮嵩草群落、高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草群落、青藏苔草+藏嵩草群落和藏嵩草群落;土壤营养元素含量总体表现出由边坡高海拔位置向低海拔位置逐渐增大的变化特征,有机质含量在坡顶相对最小为59.48 g·kg~(-1),在坡底最大可达178.13 g·kg~(-1),增加值为117.65 g·kg~(-1);植物根-土复合体黏聚力c值随边坡海拔降低而逐渐增大,即坡顶位置为21.70 kPa,至一级阶地位置达到最大为34.87 kPa;进一步研究表明,区内根-土复合体抗剪强度与营养元素含量间存在一定程度相关关系,即营养元素含量相对较高位置处其植物根系相对较发达且密集分布,其根-土复合体抗剪强度亦相对较大。研究结果对于科学有效地防治黄河源区高寒草地水土流失、浅层滑坡等现象,具有理论研究价值。  相似文献   

区域尺度海河流域水土流失风险评估   总被引：10，自引：1，他引：9  

李晓松  吴炳方  王浩  张瑾 《遥感学报》2011,15(2):372-387

借鉴USLE的因子选择及综合方法,在遥感和GIS的支撑下对海河流域的水土流失风险进行评估,并对其空间分布特征进行分析.结果表明:海河流域山区水土流失风险显著高于平原地区,北三河山区水土流失风险最低,太行山区最高,永定河上游介于两者之间;水土流失风险"很低"等级主要分布在小于5°的平坦地区,"中"、"高"水土流失风险面积...  相似文献   

陕西关中地区生态环境评价及对策   总被引：2，自引：0，他引：2  

周媛丽  王小文  来雪慧  徐杰峰 《地下水》2011,(1):71-74

以陕西关中各市为研究单元,通过建立生态环境指标体系,采用层次分析法,采用生物丰度,植被覆盖,水网密度,土地退化和环境质量指数5个指标,对2006年陕西关中各地区的生态环境状况进行评价,评价结果为：宝鸡市的生态环境状况为优,西安市、铜川市、咸阳市和渭南市的生态环境状况为良。并分析了陕西关中地区生态环境方面存在的不足,认为资源性缺水、水土流失严重是该区目前主要的生态环境问题,并提出相应的对策与建议。  相似文献