坡度对三峡库区紫色土坡面径流侵蚀的影响分析

基于运动波理论,在紫色土坡面径流侵蚀力和径流侵蚀能力的影响因素分析基础上,对三峡库区紫色土坡面土壤侵蚀的临界坡度进行了分析,分析结果表明:(1)坡面径流流量、水深和流速均随降雨强度的增大而增大,坡面径流流量和坡面径流水深随坡度的增大而减小,而流速随坡度的增大先增大再减小,在坡度为33.21°时达到最大值;(2)坡面径流侵蚀力随着降雨强度的增大而增大,而坡度对它的影响较为复杂,这个特定坡度随降雨强度和坡长的增大而减小,随坡面土壤颗粒粒径的增大而增大,对紫色土坡面而言,在37.14°～46.19°之间;(3)坡面径流侵蚀能力在临界坡度处达到最大值,临界坡度是一个变量,随降雨强度和坡长的增大而减小,随坡面土壤颗粒粒径的增大而增大,紫色土坡面径流侵蚀的临界坡度在35.93°～40.78°之间.     

坡面细沟发生临界条件研究

本文在总结前人研究工作的基础上，通过雨后野外细沟侵蚀查资料、试验小区观测和模拟降雨试验研究结果，分析了影响坡面细沟侵蚀的降雨径流侵蚀力与土壤抗蚀性因素；对细沟发生的水流侵蚀力临界条件和浅层洞穴诱发形成细沟的情况进行了较为深入的探讨，并对细沟发生的坡度与土壤抗剪力临界条件作了初步分析。     

不同因素对重庆紫色土坡面细沟侵蚀产沙过程的影响研究

为揭示重庆紫色土坡面细沟形态、降雨强度和坡度对侵蚀产沙过程的影响,通过室内模拟人工降雨试验,定量分析不同降雨强度、不同坡度、细沟形态变化和不同降雨方式对细沟侵蚀产沙过程的影响,探讨细沟侵蚀强度在不同试验条件下的变化特征。结果表明：重庆紫色土坡面细沟侵蚀径流量和产沙量均随着坡度和降雨强度的增加而增加;坡面的水沙过程与细沟在形成和发育时关系密切,产沙量和侵蚀速率与细沟形态参数有显著的对数关系（r＞0.7）。研究结果可以为紫色土耕地细沟侵蚀防治提供理论支持。     

坡面细沟侵蚀形态演变与量化研究评述

坡面细沟形态是一个降雨驱动下侵蚀产沙的微地形动态响应系统,这一地形因素体现着坡面侵蚀动力学各要素及其相互作用,是基于物理过程的水蚀预报模型的关键部分。要建立具有物理意义的坡面侵蚀产流产沙预报模型,就必须从地形角度对细沟形态及其演化过程进行深入研究。评述了近年来国内外在坡面细沟形态演变与量化领域的相关研究成果,从理论研究和观测方法两方面剖析了制约研究发展的因素,提出了推动该研究发展的对策,即:构建细沟形态量化参数评价标准,从建立"状态+时间"综合量化模式入手,以坡面细沟形态为切入点,研究一个连续降雨过程中细沟形态的发育过程与降雨侵蚀产沙过程的关系,定量揭示坡面侵蚀响应规律。     

降雨强度和坡度双因子对紫色土坡面侵蚀产沙的影响

利用室内模拟降雨试验研究了降雨强度和坡度双因子对紫色土坡面侵蚀产沙过程的影响.试验结果表明:坡面产沙过程和侵蚀形态的演变与降雨强度和坡度的变化密切相关,降雨强度和坡度增大使径流量很快达到细沟发生的临界流量并加剧细沟形态的演变过程,产沙率由于细沟的产生和发展而急剧增加,并呈现跳跃性的波动.各降雨强度下,在5°～25°范围内,侵蚀量随坡度的增大而增大,30°时开始减小,在25°附近存在坡面侵蚀的临界坡度.降雨强度和坡度两个因子对侵蚀量的贡献率存在对比消长关系.降雨强度和坡度都较小时,坡度对侵蚀过程起主导作用;当降雨强度较大或者达到临界坡度以后,则降雨强度对侵蚀过程起主导作用.     

黄丘区坡面细沟流速分布特征试验研究

利用坡面水蚀精细模拟降雨试验,对黄丘区陡坡(20°)条件下细沟流速分布特征进行了研究。通过对细沟形态演变过程的观察与分析,同时结合试验中对细沟间及细沟内流速的观测,给出了细沟发育过程中坡面流速沿程分布以及细沟内关键位置的流速分布。结果表明,细沟间流速分布基本不受细沟发育程度的影响,而细沟内水流流速与细沟发育过程之间存在互馈关系,首先坡面漫流向集中股流的转化促使细沟发育,会导致细沟内流速的增加,但随着细沟的进一步发展,汇流面积减小,沟床形态阻力及沟底跌坎消能作用增大,细沟流速又会逐渐减小,沟床形态阻力与径流集中产生的流速增量二者间的相互对比关系影响着细沟内水流速度。     

黄土陡坡细沟侵蚀动态发育过程及其发生临界动力条件试验研究

研究细沟动态发育过程及其发生的临界动力条件是认识细沟发生和了解土壤侵蚀水动力过程的重要基础.本研究采用室内人工模拟间歇性降雨试验,对20°黄土陡坡细沟侵蚀动态发育、产流产沙过程及侵蚀发生的临界条件进行了研究.结果表明:(1)细沟侵蚀过程为溅蚀-跌坑-侵蚀穴-断续细沟-连续细沟,到第10场降雨结束,细沟侵蚀面积达68.32％,较发育初期增加了6.7倍,最长沟长、沟宽、沟深增加了9.8倍、5倍和3.3倍;(2)随降雨历时增加,各场降雨地表产流量前期迅速增加,随后达到稳定;含沙量变化为前期迅速增加,随后逐渐稳定并略有增加;(3)径流动能、水流功率与输沙率间均呈线性关系,径流动能更能准确揭示坡面土壤分离过程.实验条件下,黄土坡面土壤剥蚀的临界径流动能为0.013J,临界单位水流功率为0.003m/s;细沟侵蚀的临界径流动能为0.045J,临界单位水流功率为0.004m/s.     

紫色土坡面壤中流形成与坡面侵蚀产沙关系试验研究

 采用人工模拟降雨法,在长5.0 m、宽1.5 m、6个不同坡度（10°,15°,20°,25°,30°,35°）的径流小区上,通过3个不同降雨强度（1.0,1.5,1.8 mm/min）,对紫色土坡面产流形式及侵蚀产沙关系进行了模拟试验研究。结果表明：紫色土坡面总径流主要由地表径流和壤中流两种形式组成,地表径流和壤中流在总降雨量中的比例随雨强和坡度的不同而发生变化,在相同坡度情况下,壤中流占总降雨量的比例随雨强的减小而增大,在雨强相似的条件下,壤中流占总降雨量的比例随坡度的增大而增大。普遍存在的壤中流在土壤侵蚀尤其是重力侵蚀中起到了相当重要的促发作用,甚至由壤中流促发的侵蚀量要远远高于片蚀、沟蚀等坡面侵蚀形式,这与以往研究表明的长江流域坡面侵蚀以面蚀为主的结论有所不同。     

黄土坡面发育的细沟水动力学特征的研究

本文通过径流冲刷试验，对黄土坡面形成的细沟的水力学特征进行了试验研究。结果表明，反映细沟中径流水力几何形态的过水断面宽，平均径流深，以及平均径流速度与流量的关系指数分别为０２６，０４８和０２６。细沟阻力系数的大小与水流雷诺数密切有关，但其变化趋势受坡度的影响很大。在坡度较缓的坡面上，阻力系数随雷诺数的增大而减小。在坡度较陡的坡面上，由于水流侵蚀作用强度的变化及重力影响作用的渐趋显著，阻力系数又会随雷诺数的增大而变大。     

三峡库区兴山县平邑口库岸塌岸预测

在岸坡工程地质特征及稳定性分析的前提下，对平邑口库岸塌岸进行预测，并提出了库岸防护措施建议．研究表明，在三峡库水作用下，平邑口库岸的塌岸灾害是较严重的，需进行系统完善的工程防护处理．     

三峡库区4种林分类型土壤有机碳研究

为研究三峡库区不同林分类型土壤有机碳(SOC)分布特征,探明实施退耕还林工程对土壤碳储量变化的潜在影响,以重庆缙云山常绿阔叶林、针叶林、针阔混交林和毛竹林为对象,对4种林分类型SOC含量和密度进行了采样分析。结果表明,毛竹林SOC含量最高,常绿阔叶林其次,针阔混交林最低。4种林分类型中毛竹林SOC密度最大,其次是常绿阔叶林,再是针阔混交林,针叶林最小;4种林分类型各土层间SOC密度都存在显著性差异。土壤含水量与SOC密度之间存在显著的正相关关系,而p H和容重与SOC密度之间没有显著的线性相关关系。     

基于遥感的三峡库区库岸岩土体类型及空间分布研究

三峡水库175 m蓄水后,库区水位在30 m范围内周期性波动,将引起地下水位变化和库岸再造,对土质岸坡和岩质岸坡产生不利影响。确定岸坡类型及其空间分布是评价岩土体稳定性的重要内容,采用传统方式在库区 5 311 km 的大范围内开展调查工作需要耗费大量的人力和财力。借助遥感技术,利用泥沙指数 SI 提取试验区相对泥沙浓度,并对泥沙浓度进行等级划分;通过不同等级的泥沙浓度划分,可大范围快速圈定土质岸坡和岩质岸坡的空间分布。经在三峡库区长江干流32个区段的野外实地验证,该方法划分岸坡类型的精度达 84.375%。     

森林分布遥感获取方法在三峡库区的应用

 以TM(Thematic Mapper)和SPOT(Satellite Positioning and Tracking)影像为基础数据,通过地形纠正、去云雪、辅助数据生成和分区等预处理之后,采用一种新颖的影像分割法,将待提取图像分割成可以识别的图像单元（图斑）,然后通过分层分类和模糊分类相结合的方法自动获取了三峡库区各种林地的分布状况,并取得了较高的验证精度。对获取的林地进行覆盖度自动划分后,通过人工纠正得到了三峡库区高、低覆盖度林地的确切分布,最后做了成图和面积统计。     

三峡库区生态功能区划研究

三峡库区是我国重点敏感生态区和长江中下游的生态屏障,其生态环境质量直接关系到三峡工程的综合效益和长江中下游的生态安全。在分析三峡库区生态环境现状与主要生态环境问题、明确生态环境敏感性和生态服务功能重要性空间分异基础上,综合采用GIS分析、聚类分析和专家集成等方法,根据生态功能区划的原则,按三级分区的等级体系将三峡库区划分为4个自然生态区、6个生态亚区、9个生态功能区;并探讨了各生态功能区主要的生态环境问题、功能定位及生态环境建设措施与重点,以期为三峡库区生态环境保护与建设规划提供依据。     

三峡库区大宁河口水体富营养化三维精细化模拟

针对目前三峡库区水力控藻仍然缺乏有效工具的问题,利用2010—2011年大昌和大宁河口实测水文、水质数据,基于EFDC富营养化模块,构建了三峡库区大宁河口三维富营养化模型,并利用双龙和龙门断面实测数据进行了模型参数率定和验证。结果显示水温模拟效果最好,模拟值与实测值高度吻合,各误差统计量也较小,如相对误差均小于10%;总氮和总磷模拟值与实测值有一定偏差,吻合度依然较好,总氮相对误差均小于40%,总磷最大相对误差为67.002%;叶绿素a模拟误差较大,但仍能很好模拟叶绿素a变化趋势。该模型可为后续开展三峡水力调度抑制“水华”爆发提供技术支持。     

三峡库区黑石板滑坡涌浪分析

自三峡工程建设以来,库区范围内发生多起滑坡涌浪,为了正确预防和制定涌浪减灾方案,需要预测滑坡涌浪所波及的范围、涌浪的高度、传播的速度、以及波浪爬高。为此,结合三峡库区秭归县水田坝乡黑石板滑坡实例,采用基于水波动力理论FAST模拟软件进行涌浪计算分析及预测。结果显示:175 m水位下,滑坡体滑移入江速度约5.56 m/s,最大涌浪高度为37.2 m,对岸最大爬高为36 m;涌浪主要危害区为吒溪河内,传播至长江及其他支流后涌浪高度最大不超过0.6 m;在滑坡河段2 km范围内泓深线附近涌浪从约12 m下降至3 m,该急剧衰减区是滑坡涌浪急剧作用区,对应位置为水田坝乡。研究表明,涌浪传播、衰减、浪高、爬高与水域深浅、沟谷微地形密切相关,因此根据海啸预警划分方法和涌浪计算结果,得到黑石板滑坡涌浪预警分区;尤其是通过淹没线与遥感影像叠加,得到了水田坝乡受直接威胁的建筑分布。     

三峡库区灾害地质立体图数据库的设计与实现

传统的地理信息系统数据模型难以表达现实世界中的地质空间模型,也不能表达继承、聚合等在GIS中广泛使用的关系。为解决上述问题,依托Geodatabase数据模型的特点和优势,在分析灾害地质数据的基础上,利用UML和Case工具,设计并实现了基于Geodatabase的灾害地质立体图数据库。实践表明,这种建库方法可以很好地将面向对象的思想应用到空间库的设计过程中,使数据库的设计更加快速、直观,且有利于数据库的后期维护和修改。     

三峡库区秭归县城新址回填风化砂工程性状研究

秭归县城迁建新址在进行场地平整时形成大面积的花岗岩风化砂回填地基,为解决风化砂回填地基的稳定性问题,对回填砂的工程特征进行了研究。研究内容包括回填砂的密实度、均匀性、承载力、变形特性、湿陷性、渗透稳定性等。采用现场与室内多种方法的对比试验研究,对回填砂的工程性状作了深入、系统的分析评价,提出了相应的物理力学指标,为确定回填砂地基处理方案和渗透变形防治方案提供了依据。