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鄂尔多斯砒砂岩力学特性的试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
砒砂岩区强烈的侵蚀、流失和边坡稳定问题与砒砂岩的力学性质有着密切的关系,其力学性能就是砒砂岩发生一系列地质问题的内在原因.文中针对内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩原状土体进行不同含水率下的直剪试验及无侧限抗压强度的试验.研究结果表明:砒砂岩抗剪强度与取样边坡角度、含水率的变化密切相关.90°方向砒砂岩抗剪切能力最强;含水率对砒砂岩的抗剪强度影响显著;粘聚力随含水率增加呈对数规律急剧降低;内摩擦角随含水率增加呈线性下降,变化幅度平缓.砒砂岩抗压强度随含水率的增大呈对数规律急剧降低,直至消失.且在含水率低于7％时,砒砂岩表现极强的岩性特征,其抗压强度的应力应变曲线符合萨恩斯模型. 相似文献
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通过对内蒙古巴彦淖尔花岗岩石林的调查和研究,对其形态类型和成因作了详尽的阐述。研究区的花岗岩石林从形态上可分为石柱、石锥、石蛋、蘑菇石、石排5种类型。根据形态特征的分析,该石林是由晚古生代花岗闪长岩-黑云二长花岗岩经重力崩塌、风化、流水侵蚀等外力作用而形成的一种特殊地貌,其形成发育受岩性、地质构造、气候条件等因素的控制。 相似文献
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砒砂岩区是黄土高原水土流失最严重的地区之一,其植被生长状况对该区控制土壤侵蚀和维护生态平衡起着重要作用。本文基于CASA模型和Rclimdex 1.0分别计算了2001—2021年砒砂岩区植被净初级生产力NPP和18个极端气候指数,采用趋势分析、相关分析、随机森林重要性排序、残差分析等研究了砒砂岩区NPP时空变化及其对气候因素的响应特征,并量化了气候因素和人类活动对砒砂岩区NPP的相对贡献。结果表明：（1）2001—2021年砒砂岩区NPP变化呈显著增加趋势,但未来82.5%的区域NPP将由增加趋势变为减少趋势。（2）年际尺度上,砒砂岩区NPP与年均气温、年总降水量、极端强降水指数主要呈正相关,与冷夜日数TN10P、气温日较差DTR呈负相关。季节尺度上,春季均温以及暖夜日数增加有利于NPP增加,且存在滞后影响。夏季暖昼日数增加不利于植被生长,且NPP对夏季暖昼日数存在3个月的滞后响应。夏季极端强降水有利于NPP增加,而夏季干旱不利于植被生长,且NPP对持续干燥日数CDD存在3个月的滞后响应。（3）气候因素和人类活动共同促进了砒砂岩区NPP增加,裸露区和覆沙区气候贡献占主导地位,气候因素... 相似文献
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砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能评价指标权重初探 总被引：2，自引：0，他引：2
沙棘人工林是晋陕蒙砒砂岩区主要的退耕还林树种之一,在砒砂岩区生态环境治理中发挥着重要作用。通过理论分析、频度分析、专家咨询法构建了砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能评价指标体系,运用AHP法、G1法、变异系数法确定各指标权重值,应用博弈论综合赋权法将主、客观权重进行组合,得到综合权重。结果表明:土壤侵蚀模数、土壤固氮速率、根系土壤层蓄水量、土壤固钾速率、植物物种丰富度等指标权重较大;应用博弈论综合赋权法可以更全面和客观地解决权重的确定问题,结果合理可行,方法具有通用性,可为综合评价砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能提供依据。 相似文献
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本文根据作者的观察和测量，对西安市白鹿塬塬区的土壤侵蚀状况进行了研究。研究表明，白鹿塬塬区确定土壤侵蚀的主要依据是土层厚度的变化，并非侵蚀面。塬区侵蚀是塬边侵蚀较强，向塬里侵蚀逐渐减弱。塬面上高地侵蚀弱，低地侵蚀强，暂时性线状流水长期汇集而成的冲沟对黄土塬区土壤的侵蚀更加强烈。气候对土壤侵蚀也有影响，冷干和温湿气候均会产生土壤侵蚀，冷干期侵蚀量比温湿期大，前者侵蚀厚度比后者大7倍多。 相似文献
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托木尔峰地区土壤垂直分布规律及土壤性质垂直变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
一、影响土壤形成分布的自然地理条件 (一)地质地貌托木尔峰(下称托峰)地区,系复背斜构造。岩性除志留系大理岩和片岩外,还有石炭系砂砾岩,灰岩以及华力西期花岗类岩。大理岩、石灰岩及其它富钙岩石的存在,为风化壳—土壤和水系富有碳酸钙提供来源。南坡前山地带以中生代和新生代砾岩、砂岩、粉砂岩为主,经长期风化和受不同外动力的地质作用,是山前平原土壤组成物质的主要来源。前山第 相似文献
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本文根据作者的观察和测量 ,对西安市白鹿塬塬区的土壤侵蚀状况进行了研究。研究表明 ,白鹿塬塬区确定土壤侵蚀的主要依据是土层厚度的变化 ,并非侵蚀面。塬区侵蚀是塬边侵蚀较强 ,向塬里侵蚀逐渐减弱。塬面上高地侵蚀弱 ,低地侵蚀强 ,暂时性线状流水长期汇集而成的冲沟对黄土塬区土壤的侵蚀更加强烈。气候对土壤侵蚀也有影响 ,冷干和温湿气候均会产生土壤侵蚀 ,冷干期侵蚀量比温湿期大 ,前者侵蚀厚度比后者大 7倍多 相似文献
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不同土地利用方式对丘陵山区坡面侵蚀产沙量的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
选取安徽省霍山县大官山的典型研究区域,通过径流试验,分析了近20年6种典型土地利用方式的侵蚀产沙特性及影响因素.结果表明:不同土地利用方式对坡面侵蚀产沙量的影响依次是顺坡耕作区＞标准小区＞经济林区＞牧草区＞乔木用材林区＞梯田小区.在不同土地利用方式下,防止土壤流失最有效的是梯田,而顺坡耕作区水土流失量最大.坡面侵蚀产沙量与降雨侵蚀力表现为幂函数关系,且相关性达到了极显著水平. 相似文献
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毛乌素沙地复配土壤水分特征曲线模型筛选研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对国家增加可利用土地、降低水土流失的需求,利用复配土壤对风沙土进行改良,是实现毛乌素沙地治理、区域生态修复的重要手段。测定不同复配比例土壤的水力学性质,并进一步筛选出合适复配土壤使用的水分特征曲线模型,运用高速离心机法测定对复配土壤水分特征曲线,环刀法测定复配土饱和导水率,并对比不同水分特征曲线模型对于不同比例复配土壤的模拟效果。研究表明:相同土壤水吸力下,添加砒砂岩处理的土壤含水率均高于纯风沙土处理;复配比例中砒砂岩含量越高,土壤保水性越高;当砒砂岩与风沙土复配比例高于5:1后,土壤水分特征曲线与纯砒砂岩差异不大;低吸力阶段,砒砂岩的添加减少了土壤中大孔隙的比例,而在中高吸力阶段,砒砂岩的添加增大了土壤中小孔隙的比例,进而提高土体的持水能力。模型适宜性分析结果表明,能够适配各处理的非饱和导水率模式最优模型为van Genuchten模型;砒砂岩与沙复配比例高于1:5后,Gardner模型的相关系数从0.9473上升至0.9929,残差平方和0.041降低至0.010,模拟效果逐渐超越van Genuchten模型,间接推求公式Arya-Paris模型物理概念明确,但影响因素过多,相较经验公式拟合效果不佳。 相似文献
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中国沙棘在砒砂岩地区的克隆性能与环境解释 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对砒砂岩地区不同立地类型、不同林龄的人工沙棘林克隆苗木与环境关系的对比研究,研究表明:经DCCA排序的结果显示,砒砂岩区的环境复杂多变,沙棘的克隆性能受多个环境因子的影响;林龄、坡向、土壤类型、速效钾、速效磷是所有因子中对沙棘克隆性能起决定性作用的环境因子;沙棘林从第3年开始萌蘖幼苗,5年时达到最大值,之后开始迅速下降,7-8年下降趋势较为平缓。 相似文献
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以黄土作为风蚀床面材料,通过风洞实验来揭示冲击角度对风沙流侵蚀能力的影响.在净风条件下,无论风速多大,不会产生风蚀;蠕移砂粒对床面的摩擦侵蚀量也很少,在0.27～1.33 g/(min*m2);跃移砂粒对床面的冲击侵蚀率较大,侵蚀量随风速呈指数增加.冲击角度对风蚀率的影响很大,在风速为10 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的2.66倍,在风速为15 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的6.6倍,风速越大,相差倍数越大.在风速大于12 m/s时,风蚀率随样品放置角度(床面的坡度)的增大而增大,尤其是0°～20°时,风蚀率随角度增加的速率很快.在低风速条件下(＜12 m/s),存在一个最大侵蚀角度,这个角度在30°左右. 相似文献
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陕北黄土丘陵区窑洞侵蚀产沙分析 总被引：2，自引：1，他引：1
本文研究因在陕北黄土丘陵区建筑窑洞和塌窑而引发的土壤侵蚀问题,对窑洞的侵蚀产沙时间、空间进行分析,指出产沙主要来自建窑和塌窑时,产沙堆积空间主要位于窑洞院子前缘斜坡和坍塌窑洞的洞口坡地上;认为建窑和塌窑的土壤流失系数是不同的,并分别测算了各自的流失系数。 相似文献
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内蒙古京津风沙源治理工程土壤风蚀控制效益研究 总被引：1，自引：0，他引：1
2000—2013年内蒙古风沙源治理工程区风蚀模数整体呈现下降趋势,风蚀程度有所减轻。5个亚治理区风蚀模数差异较大,其中浑善达克沙地治理区风蚀模数最高,其他依次为科尔沁沙地南缘治理区﹥乌兰察布高平原退化草原、荒漠草原治理区﹥锡林郭勒高平原-乌珠穆沁沙地盆地退化草原治理区﹥华北北部丘陵山地水源涵养治理区。工程区土壤风蚀量明显减少,2001—2013年累计净减少1 370 446.65×104t,其中,乌兰察布高平原退化草原、荒漠草原治理区累计净减少风蚀量最大;其次为锡林郭勒高平原-乌珠穆沁沙地盆地退化草原治理区。风力是造成内蒙古风沙源工程区土壤侵蚀的最主要营力。2000—2013年,工程区风蚀模数与风蚀量的逐步降低说明,京津风沙源治理工程实施十余年以来,通过实施各类治理措施,工程区土壤风蚀得到初步控制,工程区生态状况趋向好转,随着森林资源总量与质量的提高,水土流失状况进一步改善,沙化土地治理初见成效。 相似文献
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An experimental study on the influences of water erosion on wind erosion in arid and semi-arid regions 总被引：2，自引：0，他引：2
Huimin YANG 《干旱区科学》2019,11(2):208-216
Complex erosion by wind and water causes serious harm in arid and semi-arid regions. The interaction mechanisms between water erosion and wind erosion is the key to further our understanding of the complex erosion. Therefore, in-depth understandings of the influences of water erosion on wind erosion is needed. This research used a wind tunnel and two rainfall simulators to investigate the influences of water erosion on succeeding wind erosion. The wind erosion measurements before and after water erosion were run on semi-fixed aeolian sandy soil configured with three slopes(5°, 10° and 15°), six wind speeds(0, 9, 11, 13, 15 and 20 m/s), and five rainfall intensities(0, 30, 45, 60 and 75 mm/h). Results showed that water erosion generally restrained the succeeding wind erosion. At a same slope, the restraining effects decreased as rainfall intensity increased, which decreased from 70.63% to 50.20% with rainfall intensity increased from 30 to 75 mm/h. Rills shaped by water erosion could weaken the restraining effects at wind speed exceeding 15 m/s mainly by cutting through the fine grain layer, exposing the sand layer prone to wind erosion to airflow. In addition, the restraining effects varied greatly among different soil types. The restraining effects of rainfall on the succeeding wind erosion depend on the formation of a coarsening layer with a crust and a compact fine grain layer after rainfall. The findings can deepen the understanding of the complex erosion and provide scientific basis for regional soil and water conservation in arid and semi-arid regions. 相似文献
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在ARCGIS 8.3地理信息系统(GIS)支持下,实现了土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先,采用美国通用土壤侵蚀模型估算土壤侵蚀量,再用土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图,按水利部标准将长春市土壤侵蚀潜在危险度分为五级,并提出了土壤侵蚀潜在危险指数的概念。借助GIS方法,通过分析不同坡度、不同坡向、不同地貌类型以及不同土地利用类型等背景条件下的土壤侵蚀潜在危险度情况,探讨了土壤侵蚀潜在危险度的空间分布特点。 相似文献
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作物残茬覆盖对农田土壤风蚀的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为定量评价干旱半干旱地区农田土壤抗风蚀效果,采用移动式风洞及其配套测试系统对内蒙古武川县上秃亥乡农田地表进行了原位测试研究。结果表明,不同风速下土壤风蚀量随作物残茬盖度的增加呈指数规律减少;40%以上残茬盖度可明显提高土壤颗粒起动风速并减少风蚀量;当风速为14~18 m/s时,地表作物残茬盖度为60%~80%具有较好的抗风蚀效果。 相似文献
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利用由位于坡面上部的供水装置和坡面下部的试验土槽组成的试验装置系统,通过模拟降雨试验,研究了不同降雨强度(50、75和100 mm/h)和不同坡度(15°、20°和25°)条件下坡面侵蚀方式演变过程中汇水坡长对侵蚀产沙的作用.结果表明,黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程中汇水坡长对侵蚀产沙具有重要作用,且受降雨强度、坡度和侵蚀方式演变过程的综合影响.汇水坡长增加,使坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀发育速度明显加快,侵蚀产沙量明显增加.在坡面侵蚀不同发育阶段,汇水坡长对坡面侵蚀的产沙作用也不尽相同.当坡面以切沟侵蚀为主时,汇水坡长对坡面侵蚀产沙的作用最大,其次是以细沟侵蚀为主时.而以坡面片蚀为主时,汇水坡长对坡面侵蚀产沙的作用最小.通过对坡面侵蚀产沙量与汇水坡长的相关分析表明,它们呈正线性关系. 相似文献
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土壤风蚀量随残茬高度的变化规律研究 总被引：7，自引：1，他引：7
在内蒙古自治区武川县建立农田土壤风蚀试验区,采用内蒙古农业大学研制的移动式风蚀风洞和旋风分离式集沙仪,直接在农田上观测不同残茬高度条件下的农田风蚀土壤损失情况。试验结果表明:土壤风蚀量和扬起沙尘的高度随风速的增加而增加,随着作物秸秆残茬高度的增加而降低,且输沙量与高度变化符合指数函数关系,土壤颗粒主要集中在近地表层内运动。保护性耕作可明显地提高启沙风速,减少农田土壤损失,当秸秆高度为30 cm时,风蚀量仅为传统耕地的1/4左右。 相似文献
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Two-dimensional hydrodynamic robust numerical model of soil erosion based on slopes and river basins
KANG Yongde 《干旱区科学》2021,13(10):995-1014
Erosion is an important issue in soil science and is related to many environmental problems, such as soil erosion and sediment transport. Establishing a simulation model suitable for soil erosion prediction is of great significance not only to accurately predict the process of soil separation by runoff, but also improve the physical model of soil erosion. In this study, we develop a graphic processing unit (GPU)-based numerical model that combines two-dimensional (2D) hydrodynamic and Green-Ampt (G-A) infiltration modelling to simulate soil erosion. A Godunov-type scheme on a uniform and structured square grid is then generated to solve the relevant shallow water equations (SWEs). The highlight of this study is the use of GPU-based acceleration technology to enable numerical models to simulate slope and watershed erosion in an efficient and high-resolution manner. The results show that the hydrodynamic model performs well in simulating soil erosion process. Soil erosion is studied by conducting calculation verification at the slope and basin scales. The first case involves simulating soil erosion process of a slope surface under indoor artificial rainfall conditions from 0 to 1000 s, and there is a good agreement between the simulated values and the measured values for the runoff velocity. The second case is a river basin experiment (Coquet River Basin) that involves watershed erosion. Simulations of the erosion depth change and erosion cumulative amount of the basin during a period of 1-40 h show an elevation difference of erosion at 0.5-3.0 m, especially during the period of 20-30 h. Nine cross sections in the basin are selected for simulation and the results reveal that the depth of erosion change value ranges from -0.86 to -2.79 m and the depth of deposition change value varies from 0.38 to 1.02 m. The findings indicate that the developed GPU-based hydrogeomorphological model can reproduce soil erosion processes. These results are valuable for rainfall runoff and soil erosion predictions on rilled hillslopes and river basins. 相似文献
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旱地保护性耕作土壤风蚀模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在分析国外风蚀模型资料的基础上,建立了适用于保护性耕作的风蚀模型。该模型以小时为步长,根据气象数据、地表土壤水分、秸秆残茬覆盖率及地表粗糙度,模拟不同耕作体系下农田土壤风蚀流失量情况;针对保护性耕作的特点,考虑到残茬覆盖对土壤含水量和地表粗糙度的影响;通过田间风蚀测定数据的验证,证明所建立的保护性耕作风蚀模型的模拟值与实测值比较吻合。 相似文献