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施加聚丙烯酰胺后坡长对侵蚀产沙过程的影响

水利学报 2004年第1期35卷 57-61页

作者：刘纪根雷廷武蔡强国中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

坡长是影响坡面径流和水流侵蚀产沙的重要地貌因素之一。本研究通过一系列人工模拟降雨,研究了在不同条件下坡长对侵蚀产沙过程的影响。试验中测取了3种雨强(50mm h、100mm h、150mm h)、4种坡度(5°、10°、20°、25°)、4种当量坡长(8... 详细信息

坡长是影响坡面径流和水流侵蚀产沙的重要地貌因素之一。本研究通过一系列人工模拟降雨,研究了在不同条件下坡长对侵蚀产沙过程的影响。试验中测取了3种雨强(50mm h、100mm h、150mm h)、4种坡度(5°、10°、20°、25°)、4种当量坡长(8m、16m、24m、40m)和5种地表处理(对照、麦草覆盖和3种聚丙烯酰胺覆盖度)的产流和产沙量。试验结果表明,不同的雨强、地表处理和坡度下,坡长对侵蚀产沙过程的影响也不同。

关键词：坡长侵蚀产沙当量坡长聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺对扰动红壤可蚀性及临界剪切力的影响

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农业工程学报 2010年第7期26卷 45-49页

作者：刘纪根张平仓陈展鹏长江水利委员会长江科学院武汉430010 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杨凌712100

为了利用化学措施防治工程水土流失,研究了聚丙烯酰胺(PAM)对扰动红壤土壤可蚀性及临界剪切力的影响。采用室内人工模拟降雨试验,探讨了5o、10o、15o、20o、25o5种坡度,0.8、1.1、1.4mm/min3种雨强下不同土壤处理后坡面水动力学参数、... 详细信息

为了利用化学措施防治工程水土流失,研究了聚丙烯酰胺(PAM)对扰动红壤土壤可蚀性及临界剪切力的影响。采用室内人工模拟降雨试验,探讨了5o、10o、15o、20o、25o5种坡度,0.8、1.1、1.4mm/min3种雨强下不同土壤处理后坡面水动力学参数、径流输沙率与流量、土壤可蚀性及临界剪切力的变化关系。试验结果表明,在相同的径流流量下,对照的输沙率是施加PAM后的300倍;施加PAM后,红壤扰动土的可蚀性由13.223g/(min.N)降低到0.2693g/(min.N),径流的临界剪切力大小由0.77N/(***)增加到1.47N/(***)。施加PAM可显著降低土壤可蚀性,增加径流临界剪切力。研究成果为PAM应用于工程水土流失防治提供了一定的理论依据。

关键词：土壤侵蚀剪切力水土保持 PAM

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关于我国土壤侵蚀模型研究进展

地理科学进展 2003年第3期22卷 242-250页

作者：蔡强国刘纪根中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源,管理和维持人类长期生存环境的重要技术工具,受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀模型的主要成果,对经验统计模型、物理成因模型... 详细信息

土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源,管理和维持人类长期生存环境的重要技术工具,受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀模型的主要成果,对经验统计模型、物理成因模型、国外模型在我国的应用方面作了详细的介绍。在总结和评价中国土壤侵蚀模型的基础上,提出了今后土壤侵蚀模型应该注重的发展方向:(1)注重土壤侵蚀模型的理论研究,将从以侵蚀因子为基础的侵蚀预报向侵蚀过程的量化研究和理论完善,研究各侵蚀因子及其交互作用对侵蚀过程的影响,泥沙在复杂坡面以及不同流域尺度间的分散、输移和沉积作用;(2)加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究,加强对大中流域侵蚀模型的研究;(3)充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。

关键词：土壤侵蚀模型主要成果发展方向

坡耕地施加PAM降雨入渗产流及侵蚀产沙规律试验研究

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坡耕地施加PAM降雨入渗产流及侵蚀产沙规律试验研究

作者：刘纪根西北农林科技大学

学位级别：硕士

PAM作为一种新型的土壤结构剂，能显著的增加入渗、减小径流，从而减少土壤侵蚀。但其施用的方法都为溶解于水喷洒在地表或施用于灌溉水中，施用范围为小于8°缓坡地。而对于黄土高原，坡度陡峭，水资源缺乏，PAM的施用方法和效果都有... 详细信息

PAM作为一种新型的土壤结构剂，能显著的增加入渗、减小径流，从而减少土壤侵蚀。但其施用的方法都为溶解于水喷洒在地表或施用于灌溉水中，施用范围为小于8°缓坡地。而对于黄土高原，坡度陡峭，水资源缺乏，PAM的施用方法和效果都有待探讨。本研究采用人工降雨试验，利用在土表直接撒施固体PAM颗粒的方法，研究不同坡度、不同坡长、不同雨强、不同PAM覆盖度下降雨入渗产流规律、坡面侵蚀产沙规律、PAM对土壤临界抗剪切应力的影响。试验采用三个雨强：50mm h、100mm h和150mm h，四个坡度：5°、10°、20°和25°(8.74％、17.63％、36.40％和46.63％)，四个当量坡长：8m、16m、32m和40m，及五种地表处理：对照、秸秆覆盖和三个PAM覆盖度(40％、60％和80％)。结果表明： 1．覆盖PAM能提高土壤入渗能力，使地表流速大大降低，产流时间推迟，入渗时间增加。且随着PAM覆盖度的增加，入渗率与稳定入渗率也增加。不同PAM覆盖度下的稳定入渗率都随着地面坡度的增加逐渐减小，随着雨强增大稳渗率有增大的趋势。 2．随着坡度的增加，各处理侵蚀产沙量增加，但在25°时侵蚀产沙量反而减小，表明在20～25°之间可能存在一临界坡度。与对照相比，覆盖PAM的侵蚀量显著降低，且侵蚀产沙量随着PAM覆盖度的增加减小。坡度越大，PAM的减沙效果越显著，表现为减沙率越大。3种PAM覆盖度和对照下，降雨强度增大，侵蚀产沙量也增大。 3．坡长对侵蚀产沙的影响与降雨强度密切相关。当雨强较小时，侵蚀产沙量随坡长的增加而变化不大;当雨强较大时，侵蚀含沙量随坡长的增加而急剧增加。当雨强超过某一强度、坡长大于产生细沟的临界坡长时，细沟侵蚀发展，这是坡长影响侵蚀产沙过程的重要方面。PAM覆盖度不同，坡长对侵蚀产沙过程的影响也不同。覆盖PAM后，细沟发育的临界坡长增加，且PAM覆盖度越大，发生细沟侵蚀的临界坡长越长。在坡度较小时，坡长对侵蚀产沙的影响也小，随着坡度的增加，坡长对侵蚀产沙的影响也增加，发生细沟侵蚀的临界坡长减小。 4．提出了一种用细沟在坡面发生的位置和相应的水流特性来直接计算土壤临界抗剪切应力的方法。分析了坡度、PAM覆盖度对土壤临界抗剪切力的影响。结果表明，覆盖PAM使土壤的临界抗剪切应力增加;且临界抗剪切应力随着PAM覆盖度的增加而增加。坡度增加，土壤的临界抗剪切应力减小。

关键词： PAM 土壤结构改良剂降雨入渗产流侵蚀产沙坡长坡度

坡耕地施加PAM对土壤抗冲抗蚀能力影响试验研究

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农业工程学报 2002年第6期18卷 59-62页

作者：刘纪根雷廷武中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院水利部水土保持研究所

提出了采用人工模拟降雨试验数据直接计算临界抗剪切应力的方法。该方法以水流动力学原理为基础 ,通过观测到的初始坡面侵蚀发生位置、雨强、土壤入渗率及测定坡面的平均流速来计算土壤的临界抗剪切应力。通过不同试验条件 ,分析了坡度... 详细信息

提出了采用人工模拟降雨试验数据直接计算临界抗剪切应力的方法。该方法以水流动力学原理为基础 ,通过观测到的初始坡面侵蚀发生位置、雨强、土壤入渗率及测定坡面的平均流速来计算土壤的临界抗剪切应力。通过不同试验条件 ,分析了坡度、地表 PAM处理对土壤临界抗剪切应力的影响。试验条件为 :雨强 10 0 mm/ h,3种坡度 :10°、2 0°、2 5°(17.63 %、3 6.4%、46.63 % ) ,4种 PAM覆盖度 :40 %、60 %、80 %、裸地。结果表明 ,随着坡度的增加 ,临界抗剪切应力减小 ;随着 PAM覆盖度的增加。

关键词：坡耕地 PAM 土壤抗冲抗蚀能力人工模拟降雨临界抗剪切应力水土保持土壤侵蚀坡面侵蚀

紫色土区土地利用类型与降水变化对水土流失的影响

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长江科学院院报 2009年第8期26卷 10-14,19页

作者：刘纪根李蓉长江科学院水土保持研究所武汉430010 长江水利委员会网络中心信息所武汉430010

以川中丘陵区鹤鸣观小流域及其3个试验小区2个试验阶段(1983-1986年,1989-2000年)为研究对象,分析了不同土地利用类型水土流失特征、径流侵蚀对降水变化的响应及小流域综合治理后的效益。结果表明:对于第一阶段,不同雨强下的径流深变化... 详细信息

以川中丘陵区鹤鸣观小流域及其3个试验小区2个试验阶段(1983-1986年,1989-2000年)为研究对象,分析了不同土地利用类型水土流失特征、径流侵蚀对降水变化的响应及小流域综合治理后的效益。结果表明:对于第一阶段,不同雨强下的径流深变化依次是荒地>草地>坡耕地;侵蚀模数的变化依次为坡耕地>荒地>草地。对于第二阶段,其径流深变化依次是梯地>草地>林地;侵蚀模数的变化依次为梯地>草地>林地。荒地、低覆盖草地、坡耕地径流量、侵蚀量与降水变量相关系数较高,土壤侵蚀主要受降水变化影响。林地、高覆盖草地、梯地径流量、侵蚀与降水变量的相关系数较小且没有显著性,可能是植被覆盖、土壤特性对减缓径流和侵蚀过程具有重要作用,说明土地利用/覆被变化具有明显分异的水土流失效应。由于水土保持综合治理的作用,1990-2004年小流域多年平均径流量比1985-1989年多年平均径流量减少30.67%,多年平均输沙量减少91.29%,多年平均含沙量减少76.05%。

关键词：紫色土区土地利用类型降水变化水土流失影响

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岔巴沟流域次暴雨产沙统计模型

地理研究 2004年第4期23卷 433-439页

作者：蔡强国刘纪根刘前进中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 华中农业大学武汉430070

流域综合治理规划、防治土壤侵蚀、合理利用水沙资源 ,无不需要掌握流域产沙情况。流域产沙统计模型结构简单 ,计算方便 ,是现有产沙预报的强有力工具。本文以陕西省岔巴沟流域及其支流实测降雨水文资料为基础 ,系统地分析了流域产沙的... 详细信息

流域综合治理规划、防治土壤侵蚀、合理利用水沙资源 ,无不需要掌握流域产沙情况。流域产沙统计模型结构简单 ,计算方便 ,是现有产沙预报的强有力工具。本文以陕西省岔巴沟流域及其支流实测降雨水文资料为基础 ,系统地分析了流域产沙的降雨、径流、地貌因子在流域产沙中的作用 ,进而将影响产沙的因素概括为径流深、洪峰流量、流域面积、流域沟道密度 ,并作为产沙预报的指标 ,建立了岔巴沟流域次暴雨产沙的统计模型。经检验 ,该预报公式具有一定的精度。

关键词：流域产沙降雨因子径流因子地貌因子统计模型

基于RS与GIS水土流失数据库的建立——以乌东德水电站坝址区为例

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长江科学院院报 2008年第3期25卷 100-103页

作者：刘纪根邹翔长江科学院水土保持研究所武汉430010

以乌东德水电站坝区一典型区为例,详细介绍了土地利用现状及植被覆盖度的解译、坡度因子的提取、水土流失等级的划分及各专题数据库的生成,分析了试验区土地利用、植被覆盖度、坡度及土壤侵蚀强度的分布状况,为金沙江水库建设、水土流... 详细信息

以乌东德水电站坝区一典型区为例,详细介绍了土地利用现状及植被覆盖度的解译、坡度因子的提取、水土流失等级的划分及各专题数据库的生成,分析了试验区土地利用、植被覆盖度、坡度及土壤侵蚀强度的分布状况,为金沙江水库建设、水土流失自动化监测及信息化管理提供依据和参考。

关键词：乌东德水电站 RS GIS 水土流失

太阳黑子和ENSO对日本吉野川流域水文要素影响

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水科学进展 2017年第5期28卷 671-680页

作者：董林垚张平仓刘纪根童晓霞谢浩水利部长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010 水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心湖北武汉430010

剖析"太阳-气候-水资源"体系作用机制对区域水资源科学管理具有重要科学意义。利用相关分析、主成分分析和小波分析方法,探究太阳黑子运动和厄尔尼诺(ENSO)对日本吉野川流域降雨、地表径流和地下水位影响。研究结果表明:太阳黑子活动和E... 详细信息

剖析"太阳-气候-水资源"体系作用机制对区域水资源科学管理具有重要科学意义。利用相关分析、主成分分析和小波分析方法,探究太阳黑子运动和厄尔尼诺(ENSO)对日本吉野川流域降雨、地表径流和地下水位影响。研究结果表明:太阳黑子活动和ENSO对研究区域水文过程显著影响分别发生在11 a和2~7 a周期上;太阳黑子运动能量以ENSO为"媒介"作用于流域降水和河川径流,但对地下水位波动影响不明显;太阳黑子活动在不同时频域对研究区域水文过程产生"直接"和"间接"影响,太阳黑子的"直接"影响可能通过调制ENSO外的气候模态来实现,其"间接"作用则通过"ENSO-西太平洋副高-东亚环流-水汽运动"系统作用实现。

关键词：太阳黑子厄尔尼诺降水径流地下水吉野川