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在木质径流小区布设人工磁性示踪剂,利用模拟降雨和自然降雨研究了连续降雨条件下的鲁中山区小流域坡面侵蚀形态的演变以及径流小区侵蚀泥沙量与坡面磁化率变化值的相关性。结果表明,坡面侵蚀方式以溅蚀、面蚀和细沟侵蚀为主。坡面顶部以溅蚀为主,为净侵蚀区;细沟侵蚀在坡面中下部最先发育,试验结束时细沟侵蚀部位已上溯至坡面中上部;坡脚处为侵蚀、沉积的交汇处。坡面的侵蚀程度以细沟发生部位最严重,坡面顶部其次,坡脚处最轻。在模拟降雨和自然降雨条件下,侵蚀泥沙量与坡面磁化率降幅完全吻合,呈极显著性相关,R2分别为0.851 4和0.832 0。因此,磁性示踪法可以准确的监测坡面的侵蚀沉积状况。 相似文献
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土壤溅蚀过程和研究方法综述 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤溅蚀是土壤侵蚀过程的开始,是指由于降雨雨滴打击土壤表层,引起土壤颗粒分散和迁移的一种侵蚀过程,是导致坡面水蚀的一个重要威胁因子。因此,土壤溅蚀是土壤侵蚀的重要形式和组成部分,具有重要的研究意义。土壤溅蚀过程和研究方法是土壤溅蚀领域研究的核心内容。论文根据有关资料,综述了国内外土壤溅蚀过程和研究方法方面的主要成果,并对将来的研究方向进行了展望,以期推动我国在该领域的研究工作。国内外研究表明,土壤溅蚀是土壤侵蚀的主要过程之一,是各种水文过程、水力过程和生态过程的综合表现,是复杂的降雨因子和土壤因子共同作用的结果,涉及一系列关于降雨雨滴与地表间的能量转换过程。测量土壤溅蚀的方法主要有溅蚀杯、溅蚀板和溅蚀盘。进一步的研究应致力于土壤溅蚀的力学过程和森林土壤溅蚀过程方面的探讨。 相似文献
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[目的]揭示三峡库区弃渣场土壤侵蚀规律,为该地区弃渣场的土壤侵蚀治理提供依据。[方法]通过现场搭建径流小区并采用人工模拟降雨的方法进行研究。[结果]降雨量同侵蚀量存在极显著的线性关系;降雨强度同渣场产流时间呈极显著的幂函数关系,同径流含沙率呈极显著的指数函数关系;渣场表层较高的细砾石含量,一定程度上可以减少溅蚀与面蚀量,但在强降雨或持续降雨条件下会促进坡面沟蚀的发育;渣场侵蚀具有一定季节分布,非雨季时,渣场侵蚀以面蚀与轻微沟蚀为主,坡面主要发育为细沟与浅沟,侵蚀量较少;雨季时,渣场坡面浅沟迅速转化为切沟,泥沙流失严重。[结论]研究区渣场侵蚀具有一定的季节性,渣场施工时应根据气候特征适当调配,主动避开雨季,并在雨季前完成渣场的水土保护设置;采取相应防护措施抑制或减缓雨季沟蚀的发育是研究区渣场水土保持防护的重点。 相似文献
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云南省高速公路弃渣场土壤流失特征研究——以昆明—石林高速公路为例 总被引：3，自引：1，他引：2
为探求云南省高速公路建设过程中弃渣场的土壤流失特征,以昆明—石林高速公路弃渣场为研究对象,在弃渣场边坡上布设观测小区进行了定位监测,分析了渣体粒径、降雨、堆渣坡度对弃渣场土壤流失的影响以及渣体坡面土壤流失的特点。结果表明:在不考虑其他影响渣体坡面侵蚀因素的情况下,弃渣场渣体的土壤颗粒粒径越大、砾石含量越高,土壤流失量就越大;降雨量越大,土壤流失量就越大;坡度越大,土壤流失量也越大;在渣体坡面侵蚀中,沟蚀现象比较严重,有的流失强度高达37656 t/km2,且以细沟、浅沟侵蚀为主,细沟、浅沟侵蚀量占沟蚀总量的60%以上。 相似文献
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水电站建设项目弃渣场岩土侵蚀研究 总被引：8，自引：0，他引：8
弃渣场是水电站建设项目水土流失最敏感的部位之一,弃渣堆积过程破环了原有岩土结构、地形和植被,且堆积坡度大,稳定性差,岩土侵蚀程度剧烈,岩土侵蚀类型多样。以金沙江上游金安桥大型水电站工程弃渣场为例,通过定位观测和调查,对其土壤侵蚀形式及成因进行了分析,测算了弃渣场不同部位的土壤侵蚀模数。结果显示,弃渣场不同部位存在溅蚀、面蚀、沟蚀、沉陷、陷穴、岩土泻溜、滑塌、滑坡等侵蚀形式;弃渣场不同部位无截排水措施的开挖边坡细沟侵蚀带、弃渣堆积平台和运渣道路不均匀面蚀带、有截排水措施和无截排水措施的弃渣堆积边坡水力-重力侵蚀带,其岩土侵蚀模数是原地貌平均侵蚀模数的73、124、186和887倍,而修建截排水措施后弃渣堆积坡面的侵蚀模数是无措施的弃渣堆积坡面的1/7.2倍。 相似文献
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冻融作用对坡面侵蚀及泥沙颗粒分选的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
为了探究冻土和解冻土对水力侵蚀的影响,利用室内模拟降雨试验对冻土和解冻土两种坡面的坡面侵蚀过程及泥沙颗粒分选特征进行了研究。结果表明:在降雨条件下,相对于解冻坡面(TS),冻土坡面(FS)的产流时间提前了173s,而产流量、产沙量分别增加了9%和105%;两种坡面侵蚀过程中的土壤颗粒平均重量直径(MWD)大小次序均为溅蚀颗粒径流冲刷泥沙颗粒,且冻土坡面溅蚀颗粒及冲刷泥沙颗粒MWD均显著大于解冻土坡面(p0.05);随着降雨进行,解冻土坡面侵蚀泥沙中的黏粒、细粉粒含量呈先迅速增大后减少的趋势;粗粉粒和砂粒含量则呈先减小后增大的趋势,侵蚀泥沙逐渐向粗颗粒发展;而冻土坡面各粒级颗粒随时间变化相对稳定。研究成果可为进一步揭示冻融作用下坡面水力侵蚀机理提供一定的参考依据。 相似文献
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为了查明全风化花岗岩地区输油气管道作业边坡坡面水土流失问题,通过野外典型边坡边界条件测量、坡面侵蚀特征冲沟沟深、冲沟截面积数据采集、岩土体取样测试,并结合室内模型降雨试验等方法。结果表明：降雨、坡长、坡度、汇水面积、岩土体特性5种因素均影响全风化花岗岩管沟回填土坡面侵蚀。产沙率和产流率随着降雨强度的增大而增大。坡长、坡度、汇水面积与冲沟沟深和冲沟截面积呈正相关关系,且随着坡长、坡度、汇水面积的增大,冲沟沟深和冲沟截面积也在增大。通过取样测试发现,原状土与回填土的颗粒组成相对含量具有较大差异,初始回填土粒度级配为良好土。降雨冲刷初期回填土坡面径流主要携带粉粒和黏粒。5年回填土相对于原状土,孔隙率增加到原来的1.13倍,土体渗透系数增大1个数量级,饱和状态下黏聚力降低为原状土的67.6%,内摩擦角降低为原状土的87.5%。通过查明全风化花岗岩管沟回填土坡面侵蚀影响因素及其作用,为后续的边坡治理提供依据。 相似文献
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本研究根据室内外对花岗岩及其风化壳测试的物理和化学特征，利用有关土壤抗冲性和抗侵性指标以及野外实测资料，对花岗岩风化壳的地球化学过程，形成条件及抗侵蚀进行了综合分析与评价，指出垂节理发育的花岗岩体在持续的暖湿气候作用下形成的疏松深厚风化壳是土壤侵蚀特别是切沟和崩岗沟发育的物质基础，中粗晶花岗岩发育土壤表层砂砾作含量高而粘粒少，抗侵蚀性弱，有机质矿质化快，土壤生态系统脆弱，加上风化壳中抗侵蚀性极弱的砂土层存，这是导致花岗岩土壤侵蚀特别严重的内在原因，松耕土壤抗侵蚀能力仅为自然坡地未扰动土壤的1／。10，建议加强坡耕旱地面覆盖，作者指出，土壤的抗侵蚀能力强弱是一个相对概念，其随侵蚀动力类型和强弱不同而显示不同的特征，在侵蚀动力较弱情况下，抗蚀性是影响土壤抗侵蚀性能的主要方面，在较强侵蚀动力下，土壤的抗冲性将上升为影响土壤抗侵蚀性能的主导方面。 相似文献
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为了研究鄱阳湖流域3种典型母质对土壤溅蚀的影响,设计一种可收集过程样的溅蚀盘,通过室内模拟降雨试验,分析不同降雨强度(30,60,90,120,150 mm/h)和母质(第四纪沉积物母质、花岗岩母质、红砂岩母质)条件下红壤溅蚀特征。结果表明:第四纪沉积物母质红壤总溅蚀量最低,其次是花岗岩母质红壤,红砂岩母质红壤总溅蚀量最高,土壤质地、有机质、游离氧化铁等指标对总溅蚀量影响较大;随着雨强的增大,总溅蚀量呈对数函数关系增加;总溅蚀量80%以上分布在0—15 cm范围内,随着雨强增大,溅蚀颗粒分布越集中。 相似文献
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黄土坡面细沟侵蚀发育过程与模拟 总被引：17，自引：0，他引：17
以坡面细沟侵蚀过程为研究对象,利用人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术,研究了同一坡面三场间歇性降雨下细沟侵蚀发生、发展和演化的图形化过程;同时,采用已有细沟侵蚀过程模型(CARill),结合Net Logo软件,将试验结果与模型模拟结果进行对比分析。结果表明:(1)扫描三场降雨图形化过程显示:侵蚀阶段呈现出溅蚀—片蚀—跌坑—断续细沟—连续细沟—细沟崩塌过程,沟长发育迅速,沟宽和沟深发育相对缓慢,细沟沟网形成迅速,降雨结束后侵蚀强度达到22.11 kg m-2,较初期降雨侵蚀增加了22.04倍。(2)CA-Rill模型模拟结果显示,在细沟侵蚀演化图形化过程方面,该模型可较完整地模拟细沟形态发育过程,实现细沟侵蚀的发生、发展以及演化过程中细沟形态的可视化模拟;(3)模型模拟三场降雨细沟侵蚀参数t检验结果发现:最长平均沟深、最大沟深、最长沟平均沟宽模拟效果不好;而细沟平面密度、最长沟长、侵蚀强度模拟效果较好。 相似文献
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以黄土区安太堡露天矿未复垦排土场为对象,研究未复垦排土场平台水力侵蚀(沟蚀)状况,通过实地外业采样和内业数据处理,结合数据统计分析平台,计算出了研究区内的沟蚀量分布情况,并分析了平台汇水面、土壤容重、坡度与沟蚀模数的关系,估算研究区水力侵蚀造成的直接经济损失,提出排土场平台复垦和水土流失防治措施。结果表明:(1)研究区水力侵蚀严重,总体沟蚀模数相当于自然地貌土壤侵蚀模数的6.8倍,其中平台汇水面对沟蚀模数的影响巨大;(2)排土场平台表层土壤压实,40cm以内土层压实最为严重,深层土壤土质较疏松;(3)排土场平台坡度和坡长在一定程度上可以反映出土壤侵蚀的高低,在水土流失防治措施中应予考虑。在平台复垦和土壤侵蚀防治中应采用减少平台汇水面积、增大地表水入渗能力和提高植被覆盖度的措施为主,本研究成果可为排土场复垦和水土流失防治提供参考。 相似文献
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红石圈渠小流域雨季产生的水土流失直接对上湾煤矿安全生产构成严重威胁。通过实施治沟与治坡、造林与管护相结合的治理水土流失技术措施,水保工程有效地拦截住130年一遇特大暴雨形成的洪水,治理小流域水土流失获得显著防洪护矿、保持井田水土的生态经济效益。 相似文献
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Lillian
ygarden 《CATENA》2003,50(2-4):217-242
Erosion on agricultural fields in Norway has earlier been reported to be mainly sheet and minor rill erosion. Exceptional rainfall events during January and February (230% of 30 years monthly mean) in 1990 led to extreme runoff and widespread erosion also on areas normally not considered to have a high erosion risk. This study presents the results of a field survey in three counties where rills and ephemeral gullies were measured after this event. Shifting weather conditions with freezing and thawing had given frozen subsoil. Topsoil conditions varied from ice- and snow-covered surface to thawed surface with frozen subsoil. In one of the areas with a high clay content, only the upper topsoil layer was unfrozen during this event. Extended sheet erosion and smaller rills occurred. In the southernmost locations, more of the topsoil profile was unfrozen. Combined with a high silt/sand content, more severe rilling and ephemeral gullies developed. Gullies developed down to the depth of the drainpipes in all locations. This erosion equals soil losses of more than 100 tons ha−1 or 8–9 mm soil lost from the entire field area. Different mechanisms for gully development were registered. Gullies developed as enlarged rills with headward migration and sidewall sloughing. Knickpoints in the slope could also lead to gully development. Concentrated water flow entering the field from farmyards, roads, neighbouring fields and woods could be the starting point for uncontrolled rilling and ephemeral gullying. The combination of frozen subsoil, saturated soil with low strength and intense rainfall led to gully development also on areas with gentle slopes, especially sandy soils. Management practices like crop cover, tillage and lack of surface water control highly influenced the development of gullies. 相似文献
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为探究我国南方花岗岩红壤地区崩岗的起始标志和发育阶段。在湖北省通城县和广西岑溪市2个典型崩岗区调查崩岗的发育过程。结果表明,2个调查区都存在一种细沟发育而来的龛状浅沟,将其命名为龛沟。龛沟具有3个特征：上游有明显细沟,沟壁陡峭且具有上窄下宽的宽深梯形形态。龛沟主要发生在砂土层裸露、具有一定汇水面积和局地坡度>30°的裸露坡面。龛沟是一种特殊形态的浅沟,其定义、形态和侵蚀营力都不同于常规浅沟、切沟和Amphitheatershaped canyons等沟蚀地貌。龛沟是沟道侵蚀从水力侵蚀为主变为水力和重力复合侵蚀的过程,是崩岗起始发育的启动标志,其发生原因与花岗岩红壤上红（黏）下砂的土层结构有关。以龛沟出现为标志,将崩岗的发育阶段重新划分为早期准备阶段、初期启动阶段、中期发展阶段和后期成熟阶段。龛沟的特点和研究区的崩岗治理效果表明,削坡开级的治理方式不适合在红土层较薄的花岗岩红壤地区使用。龛沟的发现将推进对崩岗早期发育的研究,并为崩岗的预防和治理提供新的理论依据。 相似文献
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土壤侵蚀严重破坏土地资源，是全球性的环境问题，切沟侵蚀是土壤侵蚀的重要表现形式，近年来极端暴雨频发加剧了切沟侵蚀的发生和发展。为了研究气候变化条件下新成切沟的形成与发育规律，该研究以陕北子洲岔巴沟流域王武沟小流域为研究区，基于无人机航摄影像，以2017年陕北"7·26"暴雨新成切沟为研究对象，分析新成切沟发生规律，并探讨在之后的3 a中其发育特征、与原有切沟发育的差异性及其与地形参数的关系。结果表明：1）在"7·26"暴雨中，王武沟发育新成切沟45条，约101条/km2，可分为坡面切沟、梯田切沟、道路切沟和底部切沟四类，以坡面切沟最多，底部切沟和梯田切沟总体更宽、面积更大；生产道路、淤地坝和坡耕地在暴雨条件下是最容易发生切沟的地块；2） 新成切沟在形成之后的3 a内沟头发育较原有切沟更为迅速。34.48%的新成切沟沟头进一步前进，这一数值为原有切沟的1.32倍；新成切沟前进距离均值是原有切沟的3倍，达0.58 m/a；3）汇水面积增加可显著促进切沟沟头发育，是模拟切沟沟头前进速率的重要地形指标。可见，极端降雨条件下研究区土壤侵蚀严重，新成切沟发生之后的3 a内溯源尤为迅速，应给予特别关注，加强对这类切沟的预防与治理。 相似文献
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切沟侵蚀是黄土高原丘陵沟壑区水土流失的重要形式之一，然而极端暴雨条件下不同土地利用类型坡面切沟侵蚀研究还鲜见报道。该研究以陕北2017年"7·26"特大暴雨为例，研究了岔巴沟流域3种土地利用类型（农地、休闲地和撂荒地）坡面切沟发育形态特征及体积估算模型。结果表明：1）农地、休闲地和撂荒地切沟长度分布在20 m内的占比分别为55.6%、34.8%和44.8%；农地切沟平均深度为110 cm，分别比休闲地和撂荒地高18.3%、19.2%；农地和休闲地切沟平均宽深比分别为0.87和0.84，横断面呈"宽-浅型"，而撂荒地切沟呈"方型"（宽深比1.01）。2）撂荒地切沟侵蚀体积分别比农地和休闲地减少47.8%和28.3%，表明植被恢复有效地削弱了极端暴雨作用下的切沟侵蚀。3）农地切沟不同坡段侵蚀体积由高到低为下坡、上坡、中坡，而休闲地和撂荒地切沟侵蚀体积沿坡长方向呈递增趋势；3种土地利用类型切沟在上坡段的沟岸拓宽速率大于下切速率，中下坡则相反。4）农地、休闲地和撂荒地切沟侵蚀体积均与切沟长度、横断面面积呈极显著幂函数关系（P<0.001），横断面面积是切沟体积估算更为有效的参数。研究结果可为黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用类型坡面切沟侵蚀体积估算及其防治提供重要依据。 相似文献
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This paper reports on a field study conducted in Kilie catchment, East Shoa Zone, Ethiopia to assess the rate of soil erosion by employing a soil loss prediction model (Universal Soil Loss Equation) integrated with in remote sensing and geographical information systems (RS/GIS), environment and gully measurement techniques. The final soil erosion risk map was produced after multiplication of the six factors involved in the USLE and RS/GIS. Gully measurement showed that the erosion rate is higher for the upland areas than the lowlands due to inappropriate soil and water conservation measures, free grazing by animals and conversion of hillside areas into farmlands. About 97·04 per cent of the study catchment falls within a range of 0–10 t ha−1 yr−1 sheet/rill erosion rate. We found that 2·17 per cent of the study area in the uplands has a soil erosion rate falling between 10 and 20 t ha−1 yr−1. About 0·8 per cent of the study area in the uplands is hit by severe sheet/rill erosion rate within the range of 20–60 t ha−1 yr−1. Gully erosion extent in the study area was evaluated through gully measurement and quantification methods. Gully density of 67 m ha−1 was recorded in the catchment. The gully to plot area ratio was found to be 0·14 on average. Hence, in the upland areas, sustainable land management practices are required in order to reduce the rate of soil erosion. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Subsurface flow through soil-pipes can contribute to ephemeral gully erosion but these soil-pipes are cut-off when tillage fills in the gully. The objective was to determine the effect of flow through discontinuous soil-pipes on ephemeral gully erosion. Experiments were conducted on 150 cm long by 100 cm wide soil beds with an artificial soil-pipe at the upper end that extended 50 cm into the soil immediately above a water-restricting horizon. The combination of rainfall with pipe flow produced extensive (63 kg) soil losses by mass wasting. The mode of mass wasting appeared to be sudden, cataclysmic pop-out failures. Total soil loss by sheet erosion with rainfall and pipe flow combined (13.6 kg) was four times higher than by rainfall alone (3.4 kg). Under rainfall with pipe flow, soil loss by mass wasting was nearly 20 times higher than sheet erosion from rainfall alone. Soil conservation practices that treat surface runoff process alone may be ineffective if subsurface flow is contributing. 相似文献