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数字流域模型淤地坝模块改进及减水减沙效益评估: 2024年; 淤地坝具有重要的水土保持作用,但其减水减沙效益的科学评估仍存在困难.一方面,淤地坝减水减沙的物理机制仍难以刻画;另一方面,观测资料有限且难以获取.以概化淤地坝卧管及溢洪道等部分的泄流机制及整体水沙调控机制为基础,改进和检验了数字流域模型的淤地坝模块,应用改进后的模型模拟皇甫川流域水沙过程并评估淤地坝减水减沙效益.研究结果表明:不考虑淤地坝的情况下,模型对淤地坝数量较少的近似自然状态期(1979~1986年)适用性较好,而对淤地坝数量较多的受扰状态期(2007~2012年)适用性较差,水沙模拟值明显高于实测值.考虑淤地坝的物理机制后,与原模型相比,除个别年份外,改进后的模型对受扰状态期水沙过程的模拟精度具有明显的提高,其逐日流量NSE(Nash-Sutcliffe效率系数)从-51.085~0.450提高到0.134~0.802,逐日输沙率NSE从-56.740~0.390提高到0.066~0.857.使用改进后的模型计算得受扰状态期淤地坝平均拦水量为0.142×10^(8)m^(3),减水效益为40.9%;平均拦沙量为0.050×10^(8)t,减沙效益为50.3%.研究成果可为认识淤地坝调控水沙物理机制提供模型支撑和为淤地坝建设规划提供科学指导.; 张玍傅旭东孙凯王晨沣; 关键词：淤地坝减水减沙减水减沙效益水土保持

降水强度等级和坡度对于水土保持措施减流减沙效益的影响研究被引量：2: 2024年; 为提高河道水库边坡沙土牢固能力,明确降水强度与坡度对水土保持的影响,以A县水土保持试验站2017年~2022年监测站统计数据为基础,分析植被对水土保持的影响,并以降水强度暴雨、大雨、中雨;坡度5°、10°、15°、20°和25°为固定条件,对降水强度与坡度影响下植被减沙减流效果进行验证。结果表明:NPL、ASL和AFL的减沙减流效果明显,可通过大面积科学化种植的方式控制河道水库水土流失。; 陈姗娜韩鹏; 关键词：降水强度坡度水土保持

北方土石山区薄土坡耕地石坎反坡阶措施减流减沙效益分析被引量：1: 2024年; 为解决我国北方土石山区薄土坡耕地水土流失问题,通过布设标准径流小区来研究石坎反坡阶措施的水土保持综合效果。结果表明:石坎反坡阶措施对于坡耕地水土流失调控效果显著,该措施相较于等高耕作措施,坡面径流削减率和泥沙削减率分别达到68.57%和94.29%;石坎反坡阶措施在提高坡面土壤水分含量、提高坡面水分分布均匀度方面能够发挥出良好的作用,该措施相较于等高耕作措施,坡面总体土壤水分含量提高了7.78%;石坎反坡阶措施能够显著提高坡耕地的农作物产量,相较于常规等高耕作措施,玉米产量提高了12.69%。石坎反坡阶的设计及作用效果研究,丰富了我国北方土石山区薄土坡耕地的水土流失治理途径。; 姜宇程宏远; 关键词：水土流失北方土石山区径流土壤水分

草被与枯落物覆盖对坡面流减流减沙效益的影响: 魏淑娥

西柳沟流域近30年水土保持综合治理减沙效益分析被引量：1: 2023年; 文章以内蒙古十大孔兑之一的西柳沟为研究对象,利用研发的分布式土壤流失过程模型,分析了西柳沟近30 a综合治理效益,量化了各项水土保持措施减沙贡献率,为全面认识十大孔兑水土保持综合治理措施的减沙效益,未来制定治理规划提供了科学依据和技术支撑。; 王玲玲陈正新焦鹏张晓华; 关键词：减沙效益下垫面变化水土保持

降雨历时动态变化对临时苫盖措施坡面减流减沙效益的影响被引量：2: 2023年; 工程堆积体具有独特的物质组成,其土壤抗侵蚀能力差,受暴雨冲刷极易导致水土流失,密目网苫盖作为一种重要的临时措施,定量揭示密目网苫盖的蓄水保土机理具有重要意义。为分析降雨历时动态变化对工程堆积体密目网苫盖减流减沙效益的影响,试验设计60,90,120 mm/h 3个降雨强度,对5°,15°,25°,35°共4个坡度的堆积体坡面在裸地和密目网苫盖处理下进行人工模拟降雨试验。结果表明:60 mm/h降雨强度时,密目网苫盖处理在15°~35°对坡面产流历时抑制作用显著(p<0.05),当大于60 mm/h时,在15°~25°可显著延长坡面产流历时(p<0.05);不同坡度下60 mm/h与90,120 mm/h降雨强度减沙效益差异显著(p<0.05),密目网苫盖处理减流减沙效益随降雨历时延长而减小,均在90 mm/h降雨强度达阈值;幂函数可很好地描述减流减沙效益随降雨历时的变化关系,效益衰减系数(b)随降雨强度增大陡增;密目网苫盖处理减流减沙效益随降雨历时变化可分为高效阶段、递减阶段和稳定阶段,最佳减流效益历时总体小于30 min,最佳减沙效益历时在20 min附近。综上所述,考虑生产建设项目水土保持工作的开展,当生产建设项目施工区以短历时(<30 min)、强降雨(<90 mm/h)为主要降雨类型时建议采用临时苫盖措施,可有效减少施工区水土流失。研究成果可为生产建设项目水土保持监管提供参考。; 刘超孙亚荣曹博召广彗冰封瑞坤张艺茹王健; 关键词：减沙效益

降雨影响下水土保持减沙效益评估方法被引量：3: 2023年; 降雨条件下工程区域水土保持措施对减缓水土流失具有重要意义。文章基于伊犁河某工程区域水土流失灾害,提出一种分割计算减沙效益的方法,用以评估暴雨事件水土保持治理措施的减沙效益。结果表明,采用分割研究的方式对水土保持治理措施减沙效益进行评估的方法,有效实现了坡面治理措施与淤地坝措施减沙效益的综合评估。计算方法可广泛应用于工程区域降雨条件下水土流失治理减流控沙评估。; 阿力木·许克尔哈斯也提·依米提刘世奇祖力皮喀尔·阿不都艾尼; 关键词：降雨水土保持泥沙土壤侵蚀减沙效益

基于减沙效益和经济效益的流域退耕还林方案优化被引量：3: 2023年; 实施退耕还林,是控制中国水土流失、改善生态环境的有效途径。如何制定最具成本-效益的退耕还林方案,以平衡生态、经济和粮食安全之间的矛盾,是保证退耕还林工程可持续发展的关键。该研究以淮河上游的息县流域为研究区,在土地利用现状的基础上,一方面通过建立分布式水文模型SWAT(soil and water assessment tool)依次模拟各子流域的退耕还林操作得到泥沙削减系数,另一方面通过GDP(gross domestic product)与土地利用现状的空间叠置分析得到各子流域进行退耕还林的GDP损失系数,据此分别构成退耕还林的减沙效益目标和经济效益目标,采用多目标遗传算法NSGA-II优化求解子流域尺度的退耕还林方案。研究结果表明:1)建立的SWAT模型对研究区径流和泥沙的模拟精度较高,Nash系数分别在0.90和0.70以上,决定系数均大于0.80,且百分比偏差均控制在-20%~20%以内,可认为SWAT模型能够用于评估退耕还林的泥沙削减效果;2)子流域泥沙削减系数范围为26.70~2675.85 t/km^(2),并表现出从上游到下游逐渐减小的趋势,说明在流域上游的河源区实施单位面积的退耕还林能够取得更好的泥沙控制效果;3)子流域GDP损失系数在空间上呈现出较大的差异性,既有子流域出现了GDP的增加也有子流域出现了GDP的减小,对比发现在行政市或县主要居民点所在的子流域进行退耕还林需要付出更大的经济代价;4)多目标优化求解得到的退耕还林方案集将人均耕地面积维持在1.04×10^(−3)~1.54×10^(−3) km^(2),明显高于粮食安全的警戒水平,同时该方案集能够在仅损失30.13%~37.67%经济产值的同时将泥沙产量削减53.54%~69.86%,并达到区域可持续发展的土壤侵蚀水平。该研究提出的基于生态减沙效益和经济效益的子流域尺度退耕还林优化方法可为流域水土保持、退耕还林工程的科学规划提供借鉴和指导。; 喻丹董晓华董晓华刘冀彭涛彭涛; 关键词：泥沙退耕还林 SWAT模型多目标遗传算法

西南山区土质边坡防护措施的减流减沙效益评估被引量：4: 2023年; 山区强降雨频率高,工程创面边坡坡度高陡,因此采用水土保持措施以防治和减少土质边坡土壤侵蚀尤为重要。目前裸露或具防护措施的土质边坡土壤侵蚀特征与过程、影响因素尚缺乏更多研究。本文通过设置微型径流小区结合模拟降雨,评估西南山区道路边坡裸坡、阶梯细沟、砾石、三维网、植被+三维网、不同植被覆盖度(25%、50%、75%和90%)等措施对减流、减沙效果以及边坡表土紧实度与产沙量的关系。研究表明:除表土砾石覆盖措施外,实施防护措施后的边坡产流量和产沙量显著低于裸坡。其中,以植被加三维网和植被覆盖度75%以上的减流、减沙效果最显著。随着植被覆盖度由0增加至90%,边坡产流及产沙量均有显著下降甚至无产出的趋势。道路工程裸坡0~10 cm深度土壤平均紧实度值差异极为显著,在400~2000 kPa之间波动。经历降雨后,0~10 cm深度土壤平均紧实度下降4~373 kPa。土壤紧实度变化会引起土壤孔隙度以及土粒黏结力等力学性质相应变化,当紧实度超过200 kPa时,裸坡产沙量随表层(<2.5 cm)土壤紧实度增加而出现降低的趋势。研究表明土质边坡植被覆盖度75%以上的措施减流、减沙效果最显著;另外,土壤紧实度与裸坡产沙量具有非线性关系。; 戴育全肖理刘文虎刘艳梅张倩黄成敏; 关键词：强降雨土质边坡水土保持措施产沙量土壤紧实度

植物篱坡面减水减沙效益研究: 随着我国经济社会的快速发展,水土流失已成为我国亟待解决的生态环境问题。北方土石山区作为我国水土流失重点地区之一,加以水土保持生物措施来控制坡面水蚀已迫在眉睫。植物篱作为一种有效的水土保持生物措施,集占地小、见效快、耗资少...; 赵鑫龙; 关键词：植物篱坡面侵蚀水土流失

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