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水土保持学报 2013年第2期27卷 42-46页

作者：付兴涛张丽萍王文艳浙江省亚热带土壤与植物营养重点研究实验室污染环境修复与生态健康教育部重点实验室浙江大学环境与资源学院杭州310058 太原理工大学水利科学与工程学院太原030024

采用人工模拟降雨的方法,对南方红壤丘陵区3种土地利用方式下(经济林坡地、坡耕地及荒坡地)坡面侵蚀强度及其影响因素进行对比分析。结果表明,次降雨坡面土壤侵蚀模数大小顺序为坡耕地>荒坡地>经济林坡地;90mm/h雨强是经济林坡地... 详细信息

采用人工模拟降雨的方法,对南方红壤丘陵区3种土地利用方式下(经济林坡地、坡耕地及荒坡地)坡面侵蚀强度及其影响因素进行对比分析。结果表明,次降雨坡面土壤侵蚀模数大小顺序为坡耕地>荒坡地>经济林坡地;90mm/h雨强是经济林坡地侵蚀性降雨的临界雨强,60mm/h雨强是荒坡地及坡耕地侵蚀性降雨的临界雨强;建议在坡耕地上以4m为间隔设置水土保持措施;雨强30～120mm/h时,侵蚀模数随坡长延长相同长度增速大小顺序为坡耕地>荒坡地>经济林坡地,雨强150mm/h时,其顺序为经济林坡地>坡耕地>荒坡地;3种土地利用方式下侵蚀模数与径流深均呈正相关关系,可用幂函数拟合(R2>0.75),侵蚀模数随径流深变化速率大小顺序为坡耕地>荒坡地>经济林坡地;3种土地利用方式下雨强与侵蚀模数的相关性均较坡长大。

关键词：土地利用方式径流深临界雨强侵蚀模数红壤丘陵区

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不同管理方式竹林地产流产沙过程模拟试验

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水土保持学报 2011年第2期25卷 39-43页

作者：张丽萍吴希媛张锐波浙江大学环境与资源学院浙江省亚热带土壤与植物营养重点研究实验室污染环境修复与生态健康教育部重点实验室杭州310058 浙江大学城市学院杭州310015

针对不同利用目的和不同管理方式竹林地的侵蚀产沙特征,在浙江省临安市和安吉县,分别选择用材竹林地和挖笋竹林地,建立径流小区（面积3 m×1.5 m,坡度20°）,设计用材竹林地不锄草清鞭施肥、笋林地除草清鞭每年1次和两年1次,共... 详细信息

针对不同利用目的和不同管理方式竹林地的侵蚀产沙特征,在浙江省临安市和安吉县,分别选择用材竹林地和挖笋竹林地,建立径流小区（面积3 m×1.5 m,坡度20°）,设计用材竹林地不锄草清鞭施肥、笋林地除草清鞭每年1次和两年1次,共3种管理方式,采用人工模拟降雨的试验手段,设定6个降雨强度（0.53~1.90 mm/min）,定时采集径流泥沙样,分析了不同管理方式下竹林地的侵蚀产沙过程特征,计算了侵蚀强度的差异。结论如下：（1）在单场降雨过程中,用材竹林地产沙量的最大与最小值之差很小,而笋用竹林地则相差很大,最大值出现在降雨初期,随降雨历时而很快减小。（2）在相同或相近的雨强情况下,笋竹林地的产流量远小于用材竹林地,但产沙量却远大于用材竹林地,并且呈现3个数量级的倍数在增加。（3）随着降雨强度的增加,笋用竹林地侵蚀模数的增加幅度很大,最大可呈2个数量级的倍数增加,而用材竹林地相对增加很少,只有1.7~3.8倍的增加幅度。（4）在笋用竹林地的两个处理中,锄草清鞭次数的增加会引起侵蚀量的增加,并随着雨强的增加,侵蚀量的增加会呈指数增加。（5）根据3种处理的8场人工模拟降雨试验,可初步设定竹林地的侵蚀性降雨强度的临界定在≥1.01 mm/min。本研究的上述结果可为竹林地管理、笋用竹林地锄草、清鞭和施肥的科学合理安排提供参考依据。

关键词：用材竹林笋竹林人工模拟降雨产流产沙侵蚀模数

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三维植被网加筋草皮坡面土壤侵蚀试验研究

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河海大学学报（自然科学版） 2007年第3期35卷 258-261页

作者：钟春欣张玮王树仁水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 连云港市灌南县港口建设管理局江苏灌南222500

为研究植草型生态护坡的抗坡面侵蚀性能,对比设置三维植被网加筋材料前后草皮护坡的植被防护效果,探讨加筋材料提高草皮抗侵蚀性能的作用机理,在实验室内进行了草皮护坡坡面冲刷模型试验.试验结果表明:当坡面流流速大于2 m/s时,天然草... 详细信息

为研究植草型生态护坡的抗坡面侵蚀性能,对比设置三维植被网加筋材料前后草皮护坡的植被防护效果,探讨加筋材料提高草皮抗侵蚀性能的作用机理,在实验室内进行了草皮护坡坡面冲刷模型试验.试验结果表明:当坡面流流速大于2 m/s时,天然草皮的侵蚀模数较之裸露边坡平均减小了90%以上,草皮防护作用随流速的增大而减弱;设置三维土工网垫后,加筋草皮的侵蚀模数较之纯草皮减小了50%以上,防护优势随着流速的增大愈加显著;天然草皮能有效地控制坡面侵蚀,设置三维植被网加筋材料可以大大提高草皮的防护效果,其作用机理表现在边坡土体加筋作用、覆盖防护作用、增强草皮侧向连续性3个方面.

关键词：坡面侵蚀加筋草皮三维植被网抗侵蚀性能侵蚀模数

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坡地雨水资源潜力分析及径流侵蚀的动态变化

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水土保持学报 2005年第4期19卷 44-47,75页

作者：蔡进军张源润王月玲董立国宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏银川750002

通过人工模拟降雨,对宁南山区坡地改造后不同坡度的自然坡面进行试验研究。结果表明:相同降雨量下,降雨强度与土壤贮水量补充呈反比,入渗深度随坡度增大减小。比较人工降雨和双环法对稳渗速率的影响,人工降雨测定的土壤稳渗速率小于双... 详细信息

通过人工模拟降雨,对宁南山区坡地改造后不同坡度的自然坡面进行试验研究。结果表明:相同降雨量下,降雨强度与土壤贮水量补充呈反比,入渗深度随坡度增大减小。比较人工降雨和双环法对稳渗速率的影响,人工降雨测定的土壤稳渗速率小于双环法测定的稳渗速率,双环法所测定的土壤稳渗速率与人工降雨法测定的土壤稳渗速率之间呈线性函数关系。对水平沟水分补充随坡度和雨强增大而增大,大雨对水平沟水分补充有重要意义。产沙动态分析,雨强较大时,随时间推移,单位体积泥沙含量递减,在较小雨强下,随时间推移,单位体积泥沙含量呈递增趋势。雨强和土壤侵蚀模数的关系符合幂函数方程:Q=0.017I2.

关键词：人工降雨径流入渗侵蚀模数

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天水罗裕沟流域土壤侵蚀时空格局模拟研究

天水罗裕沟流域土壤侵蚀时空格局模拟研究

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作者：马金辉兰州大学

学位级别：博士

天水市北郊的罗裕沟流域地处陇西黄土高原丘陵沟壑区和陇南山地的交互地带，其气候、地貌和土壤侵蚀特点在陇西黄土高原具有一定的代表性和特殊性，进行该流域土壤侵蚀时空格局的模拟研究，不仅有助于理解该区域生态水文和土壤侵蚀的过... 详细信息

天水市北郊的罗裕沟流域地处陇西黄土高原丘陵沟壑区和陇南山地的交互地带，其气候、地貌和土壤侵蚀特点在陇西黄土高原具有一定的代表性和特殊性，进行该流域土壤侵蚀时空格局的模拟研究，不仅有助于理解该区域生态水文和土壤侵蚀的过程与耦合机制，也对当地制订水土流失和生态重建规划具有一定的实践意义。本研究利用罗裕沟近20年的观察资料，在GIS平台上，采用了统计和空间分析技术，基于USLE框架的经验模型和基于物理基础的WEPP模型，模拟了罗裕沟流域土壤侵蚀的时空格局，探讨了不同因子的参数赋值方法及其对模拟结果的影响，分析了罗裕沟土壤侵蚀时空格局的原因，提出了罗裕沟流域生态恢复和水土流失治理的参考方案。主要结论如下： 1．本研究根据流体力学原理提出了适合本区域的降雨侵蚀力指标——降水动能，经过在径流场、小流域和中流域三种不同空间尺度，逐次、逐日和逐年三种不同时间尺度下与输沙量的相关分析，证明本研究提出的降雨侵蚀力指标比传统降雨侵蚀力指标更为有效，降雨动能是本区域土壤侵蚀的基本驱动因子； 2．基于流域内降水量随地理位置和海拔高度而变化的特征，插值生成流域内汛期逐月的降水动能场。通过计算月尺度下流域内逐点降水动能与沟口输沙率的相关系数，来表示逐点降水动能对沟口输沙的相对敏感性，表明逐点侵蚀敏感性的空间格局与野外观察的、USLE和WEPP模拟的侵蚀强度空间格局相一致； 3．将流域内各个空间单元看作流域输沙的有限源区，利用最优化算法建立了月尺度下逐点降水动能与沟口输沙率的非线性规划方程，依此方程中降水动能系数与降水动能乘积的累积值生成流域输沙贡献率分布图，显示输沙贡献最大的区域仍在流域中游，且主要是山坡上坡位置，这与其他方法得出的结论有所差别； 4．在使用USLE及其改造版时，应用GIS可以快速实现地形坡度坡长因子的计算和区域土壤侵蚀的评估。将USLE模型中的降水因子改为本研究提出的降水动能后，可以提高模拟精度； 5．从DEM中利用多种地形指标识别出沟沿线；基于将沟沿线作为侵蚀前地形表面的假设，计算获得沟谷逐点的深度，将其作为地质时期沟谷侵蚀强度的指标，该方法比单纯的沟谷密度法更好地表现了侵蚀强度的空间差异； ***模型能对常规侵蚀事件提供一个较好的预测结果，对强暴雨事件的模拟不够稳定，但当将逐事件模拟结果按年综合后，其结果和实测结果有一定的可比性，WEPP模型可用于罗裕沟流域多年降雨侵蚀时空格局的研究； 7．模拟所用DEM的分辨率越高，模拟结果的空间分辨率提高，但在较大流域模拟时却存在很多困难。试验发现，22.5m的分辨率可以满足中等流域WEPP模型的应用需要。流域划分方案及从DEM中所获取沟系的详细程度影响着沟口输沙的模拟结果； 8．沟道参数对模拟结果尤其对流域产沙、产水的影响很大，但不同级别的沟道对产水、产沙的敏感性不同，在桥子东沟流域1～3级支、毛沟的沟道参数对流域输沙的影响最为明显； ***模型对土壤的有效水文传导率非常敏感，在由土壤质地计算的有效水文传导率的基础上，根据土壤结构和土地利用情况，对有效水文传导率的调整可使模拟精度提高； 10．罗裕沟流域土壤侵蚀的年际变化存在阶段性、周期性、弱趋势性和突变性4大特征。该流域土壤侵蚀存在三个明显不同的发展阶段，阶段性反映其存在一个6-8年的长周期，在高侵蚀高变幅阶段，侵蚀模数呈现出准三年周期特点；流域主要的侵蚀过程集中在6、7、8三个月，且主要发生于汛期少数几天的极端暴雨事件中； 11．罗裕沟流域土壤侵蚀的空间分布具有很强的规律性。高侵蚀区出现在流域左岸中下游地区的谷坡区，其次出现在流域右岸的杂色土沟谷及其毛沟的谷坡上。在河流左岸基岩与黄土／杂色土区的交互地带存在一明显的强侵蚀带。高侵蚀区往往也是侵蚀时间变化的高敏感区。土地利用和地形坡度是控制罗裕沟流域土壤侵蚀空间格局的基本要素，而土壤等其它因素的作用则相对较小。 12．根据国家退耕还林政策和罗裕沟流域土地利用现状，设计了三个土地利用优化结构条件下的情景模式，WEPP模拟表明，坡度大于25°基岩沟坡和坡度15～25°杂色土谷坡上的退耕还林对防治水土流失的效果非常明显。该土地利用的设计方案可作为罗裕沟退耕还林和生态恢复规划的参考。

关键词：土壤侵蚀侵蚀模数时空格局

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基于水库沉积物特征及WaTEM/SEDEM模型的贵州喀斯特小流域土壤侵蚀时空变化

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水土保持研究 2019年第1期26卷 14-21页

作者：邱安安罗耀王红亚北京大学城市与环境学院北京100871

全面认识长时间尺度的贵州喀斯特地区土壤侵蚀时空变化对土壤侵蚀治理具有重要意义。以贵州松官流域为研究对象,使用土壤侵蚀分布式模型WaTEM/SEDEM分6个阶段模拟了过去1986—2015年的土壤侵蚀变化,并将其与松官水库沉积物揭示的侵蚀强... 详细信息

全面认识长时间尺度的贵州喀斯特地区土壤侵蚀时空变化对土壤侵蚀治理具有重要意义。以贵州松官流域为研究对象,使用土壤侵蚀分布式模型WaTEM/SEDEM分6个阶段模拟了过去1986—2015年的土壤侵蚀变化,并将其与松官水库沉积物揭示的侵蚀强度进行了对比。结果表明:利用WaTEM/SEDEM模型模拟得到的产沙量与实测值相近,显示模型在喀斯特地区具有较好的适用性;过去30年间松官流域土壤平均侵蚀模数为21.33t/(hm2·a),侵蚀强度经历了先加剧后减缓的过程,最强烈的侵蚀出现在1996—2000年;流域南部的耕地地区是松官流域土壤侵蚀的主要来源,占土壤侵蚀总量的85.09%,而流域北部的林草地侵蚀较弱;模型结果与沉积物记录具有较好的一致性,皆反映出土地利用相较降雨对土壤侵蚀影响更大,未来对喀斯特地区的水土保持更应关注土地利用的变化。

关键词：地理学侵蚀模数 WaTEM/SEDEM模型沉积物贵州喀斯特

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四川盆地马尾松低效林改造后林地侵蚀变化及其预测

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土壤侵蚀与水土保持学报 1995年第1X期1卷 48-53页

作者：潘开文杨冬生江心四川农业大学中国科学院成都生物研究所

通过定位试验，分析了四川盆地马尾松低效林改造后林地侵蚀变化，并用多元线性回归和马尔柯夫模型对林地侵蚀模数的变化趋势进行了预测。结果表明：①林分改造极其有效地遏制了水土流失，土类和改造措施都影响控制水土流失的效果；②林... 详细信息

通过定位试验，分析了四川盆地马尾松低效林改造后林地侵蚀变化，并用多元线性回归和马尔柯夫模型对林地侵蚀模数的变化趋势进行了预测。结果表明：①林分改造极其有效地遏制了水土流失，土类和改造措施都影响控制水土流失的效果；②林地土壤侵蚀模数（ｙ）乔木层郁闭度（ｘ＿１），灌木层（ｘ＿２）、草本层（ｘ＿３）、枯落物层（ｘ＿４）等盖度的多元线性回归模型为Ｙ＝５６２１－４３４８＊ｘ＿１－２１＊ｘ＿２－２０＊ｘ＿３－３＊ｘ＿４，Ｒ＝０．９１８５，乔、灌、草、枯落物多层结构配置是低效林水土保持功能高效的关键；③林地土壤侵蚀模数随时间渐变呈衰减性振动趋势，封补６年或封禁１２年左右降至谷值０～４７０ｔ／ｋｍ￣２·ａ，多次衰减振动后渐近于此谷值。

关键词：马尾松林地侵蚀多元线性回归马尔柯夫模型四川盆地侵蚀模数

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黄土丘陵区近10年典型小流域对侵蚀环境演变的泥沙响应

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水土保持学报 2017年第3期31卷 106-111,117页

作者：张宁宁刘普灵中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

针对近年来黄河泥沙的锐减现状,以2003—2011年国家退耕还林工程实施效果的显现期为背景,采用典型流域剖析的方法,深入研究了近10a来黄土丘陵区典型流域侵蚀泥沙总量以及年际变化量。结果表明:小流域土壤侵蚀强度大幅度下降,年平均侵蚀... 详细信息

针对近年来黄河泥沙的锐减现状,以2003—2011年国家退耕还林工程实施效果的显现期为背景,采用典型流域剖析的方法,深入研究了近10a来黄土丘陵区典型流域侵蚀泥沙总量以及年际变化量。结果表明:小流域土壤侵蚀强度大幅度下降,年平均侵蚀模数不足500t/(km^2·a),下降至退耕还林还草工程实施以前的8.3%;如不考虑建坝初期2003年的特殊状况,小流域2004—2011年侵蚀模数平均值为144.93t/(km^2·a),为退耕前的2.4%。这表明在新的侵蚀环境背景下该小流域的侵蚀强度已稳定在轻度以下。

关键词：侵蚀环境侵蚀量侵蚀模数

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黄河中游多沙粗沙区侵蚀产沙与植被相互作用的临界现象

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水土保持学报 2004年第4期18卷 20-23,28页

作者：王随继中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

黄河中游多沙粗沙区是黄土高原境内侵蚀最为强烈的地区,也是下游河道强烈淤积的主要物源区。该区的土壤侵蚀受到多重因素的复合作用,植被作为其最显著的影响因子之一而广受关注。以统计资料为依据,论述了研究区侵蚀模数、林草覆盖度和... 详细信息

黄河中游多沙粗沙区是黄土高原境内侵蚀最为强烈的地区,也是下游河道强烈淤积的主要物源区。该区的土壤侵蚀受到多重因素的复合作用,植被作为其最显著的影响因子之一而广受关注。以统计资料为依据,论述了研究区侵蚀模数、林草覆盖度和林木覆盖度的空间分布特征,发现一些相对较大的侵蚀模数与植被覆盖度之间具有良好的非线性关系。将这些相对较大的侵蚀模数定义为极端侵蚀模数——相似植被覆盖度条件下的最大侵蚀模数,并拟合出它们与林草和林木覆盖度之间的定量函数关系,得出极端侵蚀模数由增加到减小的临界林草覆盖度为24.2%,临界林木覆盖度为12%。这就是说,在其它复合因素不发生明显改变的情况下,当研究区林草覆盖度小于24.2%或林木覆盖度小于12%时,极端侵蚀模数随着林草或林木覆盖度的增大而增大;当覆盖度大于上述临界值后,极端侵蚀模数则随之减小。该研究成果对于更有效地管理黄河中游流域具有一定的指导意义。

关键词：黄河中游多沙粗沙区侵蚀模数产沙量植被相互作用临界现象

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土工格室防护边坡抗冲刷规律试验研究

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水土保持通报 2013年第5期33卷 69-72页

作者：王广月孙秀玲魏金祥山东大学土建与水利学院山东济南250061

采用变坡试验水槽对土工格室防护坡面的侵蚀规律进行了试验研究。试验坡度为5°～35°，放水流量1～2m2/h。基于传统的径流量和产沙量测定方法，分析了土工格室边坡坡面的产流产沙演化规律。研究结果表明：土工格室的存在形成... 详细信息

采用变坡试验水槽对土工格室防护坡面的侵蚀规律进行了试验研究。试验坡度为5°～35°，放水流量1～2m2/h。基于传统的径流量和产沙量测定方法，分析了土工格室边坡坡面的产流产沙演化规律。研究结果表明：土工格室的存在形成一系列沿格室边缘菱形分布的纹沟，与自然坡面的冲刷形态有本质区别；累计侵蚀量随坡度、流量的增大而增大；土工格室坡面的侵蚀主要发生在前10mn，相同时段内的侵蚀量逐渐减小；同一流量条件下，土工格室坡面冲刷的侵蚀模数与边坡坡度之间呈良好的幂函数正相关关系。

关键词：土工格室坡面累计侵蚀量侵蚀模数

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