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1.
The production of coarse sediment in mountain landscapes depends mainly on the type and activity of geomorphic processes and topographic and natural conditions (e.g. vegetation cover) of these catchments. The supply of sediment from these slopes to mountain streams and its subsequent transport lead to sediment connectivity, which describes the integrated coupled state of these systems. Studies from the Northern Calcareous Alps show that the size of the sediment contributing area (SCA), a subset of the drainage area that effectively delivers sediment to the channel network, can be used as a predictor of sediment delivery to mountain streams. The SCA concept is delineated on a digital elevation model (DEM) using a set of rules related to the steepness and length of slopes directly adjacent to the channel network, the gradient of the latter and the vegetation cover. The present study investigates the applicability of this concept to the Western Alps to identify geomorphologically active areas and to estimate mean annual sediment yield (SY) in mainly debris-flow-prone catchments. We use a statistical approach that shows a parameter optimisation and a linear regression of SY on SCA extent. We use a dataset of ~25 years of assessed coarse sediment accumulation in 35 sediment retention basins. In the investigated catchments, sediment transport is governed by several factors, mainly by the extent of vegetation-free areas with a minimum slope of 23° that is coupled to the channel network with a very low gradient of the latter. With our improved framework, we can show that the SCA approach can be applied to catchments that are widely distributed, in a large spatial scale (hectare area) and very heterogeneous in their properties. In general, the investigated catchments show high connectivity, resulting in significant correlations between long-term average yield and the size of the SCA.  相似文献   
2.
Abstract

Sediment yields from and sediment transfer within catchments of very low relief and gradient, which make up about 50% of Earth’s surface, are poorly documented and their internal sediment dynamics are poorly known. Sediment sources, their proportionate contributions to valley floors and sediment yield, and storage are estimated using fallout radionuclides 210Pb(ex) and 137Cs in the catchments that drain into Darwin Harbour, northern Australia, an example of this understudied catchment type that appears to be globally at the extreme end of this category of catchments. Unchannelled grassy valley floors (dambos, or seasonal wetlands) trap ~90% of the sediment delivered from hillslopes by sheet and rill erosion. Further down valley, small channels transport ~10% of the sediment that escapes from the dambos, and the remaining sediment comes from erosion of the channels. In this case, the fractional sediment storage is very high as a result of the existence of dambos, a landform that depends for its existence on low gradients.  相似文献   
3.
以内蒙古自治区开鲁县玉米作物为研究对象,将生育期内玉米遥感影像所提取的多种植被指数和实地采样点的测产数据作为训练值,利用BP(back propagation)神经网络和遗传算法优化BP(GA-BP)神经网络估产模型,得出网络预测的玉米产量数值。通过决定系数R 2和均方根误差RMSE,比较实测产量与预测产量之间的精度,BP神经网络模型R^2为0.8452,RMSE(%)为28.37;遗传算法优化BP神经网络模型R^2为0.9850,RMSE(%)为6.70,表明遗传算法优化BP神经网络估产模型具有一定可行性和可信度。  相似文献   
4.
黄朝煊  袁文喜  胡国杰 《岩土力学》2021,(1):113-124,134
目前通过对软土地基预加固处理来提高桩基水平承载力已被工程界认可,但如何在工程前期设计过程中估算软土地基预处理后桩基水平承载力提高值仍是技术难点。基于此,参考Bowles[1]的地基土水平抗力计算式,同时考虑成层软土地基预排水固结处理影响,通过数学推导,推求出根据原状软土室内土工试验抗剪强度指标及预加固处理时间,估算软土地基预处理后桩基水平承载力提高值的实用计算方法。考虑桩侧土弹塑性屈服影响,推导出成层软土中水平受荷桩弹塑性解析解及塑性区深度的计算式,给出了桩顶水平位移、桩身最大弯矩的无量纲计算式及相关计算源代码。依托于浙江省某水闸桩基工程案例,根据提出的计算方法对桩基水平承载力、桩顶水平位移及桩身最大弯矩等性状进行预估计算,并与地基预处理前、后现场试桩检测值进行验证对比,认为桩基水平承载力、桩顶水平位移及桩身最大弯矩等预估计算成果与工程现场试桩的检测值较接近,对类似工程设计具有较好的参考价值。  相似文献   
5.
为进一步探明陇中黄土高原区旱地春小麦产量形成对不同干旱胁迫的响应机制,依据甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2016—2018年大田控水试验数据以及定西市安定区1971—2018年气象数据,验证农业生产系统模拟(Agricultural production systems simulation,APSIM)模型模拟不同干旱胁迫旱地春小麦产量及产量构成要素的适宜性,基于APSIM模型分析不同生育期、不同程度干旱胁迫对旱地春小麦籽粒数、千粒重和产量的影响,利用多元逐步回归方程确定陇中黄土高原区旱地春小麦最佳灌水时间和灌水量。结果表明:(1)APSIM模型模拟陇中黄土高原区旱地春小麦生育期、籽粒数、千粒重和产量的均方根误差(Root mean square error,RMSE)均小于3.67 d、300.52个·m-2、2.56 g、267.43 kg·hm-2,归一化均方根误差(Normalized root mean square error,NRMSE)均小于3.89%、2.86%、9.71%、11.58%,模型有效性指数(Model effectiveness index,ME)均大于0.62、0.78、0.60、0.66,表明APSIM模型对模拟干旱胁迫条件下陇中黄土高原区旱地春小麦产量形成具有较好的适应性。(2)不同生育期干旱胁迫下,拔节期干旱胁迫对小麦籽粒数影响最大,其次由大到小依次为出苗期、分蘖期、无胁迫、抽穗期、开花期和灌浆期;灌浆期干旱胁迫对小麦千粒重影响最大,其次由大到小依次为开花期、抽穗期、无胁迫、拔节期、出苗期和分蘖期;拔节期干旱胁迫对小麦产量影响最大,其次由大到小依次为灌浆期、抽穗期、开花期、出苗期、无胁迫和分蘖期。(3)不同程度干旱胁迫下,灌水量300.00 mm旱地春小麦产量最大为4866.19 kg·hm-2,与其他4种灌水相比产量分别增加283.53%、39.65%、0.46%和15.58%。(4)出苗后第1 d、47 d、60 d、82 d、86 d灌水,且灌水量达到343.09 mm时,旱地春小麦产量最大为5578.91 kg·hm-2。干旱胁迫发生时间和程度对研究区小麦产量形成具有明显的交互作用,分蘖期适度干旱胁迫有利于提高陇中黄土高原区旱地春小麦产量,而拔节期和灌浆期为旱地春小麦田间水分管理的关键生育期,小麦生长发育过程中应加强该生育期的水分管理以提高陇中黄土高原区粮食产量。  相似文献   
6.
基于人工降雨试验的淮北地区产流产沙差异性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对淮北地区水土流失问题,利用野外人工模拟降雨试验,分析了不同雨强(40 mm/h、60 mm/h和80 mm/h)和坡度(5°、10°和15°)条件下砂姜黑土和黄潮土产流产沙差异。结果表明:砂姜黑土初始产流时间长,产流总量小。坡面出现细沟时,砂姜黑土初始含沙量随时间变化有减小趋势,最终趋于稳定,而黄潮土含沙量呈波动变化;60 mm/h、80 mm/h雨强10°坡砂姜黑土产沙总量大于黄潮土,其他情况黄潮土产沙总量大于砂姜黑土,黄潮土土壤侵蚀严重。砂姜黑土表面细沟发育密度大,主要在坡面中下部,为相互连通的树枝状结构,而黄潮土表面细沟发育密度小,形成沟壑。两种土壤产流总量、产沙总量与坡度、雨强分别呈多元线性函数、多元幂函数关系,雨强对坡面产流产沙总量的影响大于坡度。  相似文献   
7.
Projection models are commonly used to evaluate the impacts of fishing. However, previously developed projection tools were not suitable for China's fisheries as they are either overly complex and data-demanding or too simple to reflect the realistic management measures. Herein, an intermediate-complexity projection model was developed that could adequately describe fish population dynamics and account for management measures including mesh size limits, summer closure, and spatial closure. A two-patch operating model was outlined for the projection model and applied to the heavily depleted but commercially important small yellow croaker(Larimichthys polyactis) fishery in the Haizhou Bay, China, as a case study. The model was calibrated to realistically capture the fisheries dynamics with hindcasting. Three simulation scenarios featuring different fishing intensities based on status quo and maximum sustainable yield(MSY) were proposed and evaluated with projections. Stochastic projections were additionally performed to investigate the influence of uncertainty associated with recruitment strengths and the implementation of control targets. It was found that fishing at FMSY level could effectively rebuild the depleted stock biomass, while the stock collapsed rapidly in the status quo scenario. Uncertainty in recruitment and implementation could result in variabilities in management effects; but they did not much alter the management effects of the FMSY scenario. These results indicate that the lack of science-based control targets in fishing mortality or catch limits has hindered the achievement of sustainable fisheries in China. Overall, the presented work highlights that the developed projection model can promote the understanding of the possible consequences of fishing under uncertainty and is applicable to other fisheries in China.  相似文献   
8.
高雁鹏  陈文俊 《地理科学》2021,41(11):2052-2062
通过选取极端气温指数对1984—2020年辽宁省极端气温时空变化进行分析,结果表明:① 近37 a极端气温指数的时间变化具有一致性,表现为暖指数(年极端高温、暖昼日数、暖夜日数)上升和冷指数(年极端低温、冷昼日数、冷夜日数)下降。受城市化进程影响,突变主要集中在1995—2005年。② 极端气温指数具有空间差异性,具体表现在城镇化水平高的城市极端气温差值变化较小,沿海地区相对指数变化幅度相对较小。③ 结合辽宁省粮食与气象灾害数据,得出1984—2020年粮食实际产量与趋势产量呈波动上升变化。相对产量与气象产量波动趋势一致,近37 a气候丰年10个、气候歉年7个,其他为正常年份。气象产量受极端高温、极端低温的影响较大,风雹、冷冻成为影响粮食产量的关键气象灾害。  相似文献   
9.
湖南省油菜春季涝渍过程灾变判别指标   总被引:4,自引:1,他引:3  
以湖南省油菜为研究对象,综合洪涝与连阴雨的致灾因子,利用历史灾情数据反演涝渍过程样本,构建临灾、受灾状态样本,采用均值t检验方法,定量分析不同降水累积衰减系数w情况下,降水因子差异的显著性,构建有效累积降水量PE。基于Fisher判别准则,计算涝渍灾害临灾与受灾的临界线,构建逐日动态的油菜春季涝渍过程灾变判别指标y,并进行涝渍过程样本反演及独立样本验证。分析春季涝渍受灾频率与相对气象产量的关系,构建灾害影响评价模型。结果表明:当w=0.899时,受灾与临灾样本PE的差异最显著。灾变判别指标y可逐日动态监测涝渍灾变过程及灾害后续影响,为动态监测区域油菜涝渍过程提供了数据支撑;指标指示的灾变范围与实际受灾情况基本一致,为区域防灾减灾提供了科学参考。开花期及结荚期湖南油菜涝渍受灾频率较高,成熟期较低。湖南省油菜春季涝渍灾害影响指数呈东南高西北低,长沙东部、株洲中部及北部、湘潭、永州及郴州中部油菜产量受涝渍灾害影响最重。  相似文献   
10.
国家级现代农业气象业务技术进展   总被引:8,自引:4,他引:4  
农业气象业务技术是开展农业气象服务的基础和前提,因此,农业气象业务技术的研发一直是国家级农业气象业务服务的核心工作。近年来,国家级农业气象业务技术已逐步迈向精细化、定量化,涵盖了农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报等诸多领域。随着农业气象业务技术的发展,支撑农业气象服务的客观产品更加丰富和多样化,既有站点产品,又有格点产品,涵盖了日、周、月、季、年等不同时间尺度。以农业气象指标、数理统计模型、作物生长模拟、卫星遥感、地理信息系统、大数据等技术为核心的国家级农业气象业务平台(CAgMSS)已成为全国农业气象业务系统的重要品牌。面向现代农业发展对气象服务日益增长的需求,精细化、精准化的农业气象灾害监测与风险评估技术、作物长势评估与产量预报综合集成技术、农业应对气候变化技术以及农业气象大数据挖掘与人工智能技术将是未来国家级农业气象业务技术发展的重点。  相似文献   
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