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ree示踪坡面侵蚀过程研究

核农学报 2007年第3期21卷 311-316页

作者：申震洲刘普灵杨明义谢永生姚文艺李勉连振龙琚彤军中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 黄河水利科学研究院河南郑州450003

在观测年度气候条件下,坡面产流初始阶段片蚀是坡面侵蚀的主要方式,试验期间的三次降雨片蚀分别占坡面总侵蚀量的71%、48%、49%,表明坡面侵蚀处于片蚀-细沟侵蚀演变的初期阶段;同时随着降雨的进行,细沟侵蚀量在不断增大,表明坡面由片蚀... 详细信息

在观测年度气候条件下,坡面产流初始阶段片蚀是坡面侵蚀的主要方式,试验期间的三次降雨片蚀分别占坡面总侵蚀量的71%、48%、49%,表明坡面侵蚀处于片蚀-细沟侵蚀演变的初期阶段;同时随着降雨的进行,细沟侵蚀量在不断增大,表明坡面由片蚀为主逐渐过渡到片蚀向细沟侵蚀转变的阶段。对次降雨条件下坡面不同部位的侵蚀泥沙来源研究表明：无论片蚀绝对量如何变化,坡面表层上段的相对侵蚀量始终不大于10%,表明坡面片蚀的来源主要集中在坡面下部;降雨结束后对不同坡段的细沟相对侵蚀量比较分析后发现,不同坡段的相对侵蚀量结果分别为：距坡脚0-1米坡段16%;2-4米坡段6%;5-9米坡段3%,三段的侵蚀量之比约为5∶2∶1,表明细沟侵蚀的主要来源集中在距坡脚4米段内。

关键词：天然降雨土壤侵蚀演变过程 ree示踪

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植物篱对坡面侵蚀及泥沙来源的影响

水与水技术

水与水技术 2024年 14-20页

作者：韩文宁贾燕锋辽宁西北供水有限责任公司沈阳农业大学水利学院

东北黑土区作为我国重要的粮食基地面临严重的土壤侵蚀问题，植物篱作为一种有效的水土保持措施，成为黑土区水土流失防治的新尝试，但其防蚀机制尚不明确。本研究通过对分坡段布设有稀土元素的裸地和植物篱坡面进行冲刷模拟试验，分析... 详细信息

东北黑土区作为我国重要的粮食基地面临严重的土壤侵蚀问题，植物篱作为一种有效的水土保持措施，成为黑土区水土流失防治的新尝试，但其防蚀机制尚不明确。本研究通过对分坡段布设有稀土元素的裸地和植物篱坡面进行冲刷模拟试验，分析植物篱对坡面侵蚀的影响，揭示其作用原理。结果显示，植物篱坡面侵蚀产沙过程与裸地坡面相似，对土壤侵蚀主要发生在带下坡段这一规律也无显著影响，但植物篱坡面侵蚀产沙量小。植物篱坡面带上、带下及全坡面减沙效益随时间和减沙量的增加存在减弱并逐渐趋于饱和的趋势，而植物篱坡段减沙效果较好，且一直相对稳定，这与植物篱坡面通过减流实现减沙有关。ree示踪证实，径流泥沙主要来源于含沙水流。

关键词：泥沙来源植物篱 ree示踪东北黑土区

ree示踪坡面侵蚀演变过程及不同下垫面撂荒地的减沙效益研究

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REE示踪坡面侵蚀演变过程及不同下垫面撂荒地的减沙效益研究

作者：申震洲西北农林科技大学

学位级别：硕士

坡面土壤侵蚀演变过程及机理历来是土壤侵蚀研究的重点,直接影响到土壤侵蚀预报模型的建立和发展。由于土壤侵蚀过程中复杂多变的内外界环境的影响和研究手段的相对局限性,对特别是自然条件下的坡面侵蚀过程的定量描述仍需进一步的研究... 详细信息

坡面土壤侵蚀演变过程及机理历来是土壤侵蚀研究的重点,直接影响到土壤侵蚀预报模型的建立和发展。由于土壤侵蚀过程中复杂多变的内外界环境的影响和研究手段的相对局限性,对特别是自然条件下的坡面侵蚀过程的定量描述仍需进一步的研究。本研究通过在野外天然降雨条件下的径流小区中分层分段布设多种稀土元素,结合室内人工模拟降雨试验结果,定量分析了22°陡坡坡面下自然降雨过程中的坡面侵蚀产沙特征,并且进一步研究了坡面片蚀向细沟侵蚀演变的过程,以期为黄土高原土壤侵蚀预报模型的建立提供基础数据和技术支撑。另外,针对黄土高原近年来短时间、大规模、高速度的流域生态环境治理以及植被快速恢复的情况,利用不同下垫面撂荒地侵蚀小区进行坡面水沙效应动态过程监测,分析小区域单元内不同植被对产流产沙的影响,研究不同地类坡地产流产沙规律,为定量评价林草措施的水土保持效益,国家退耕还林(草)政策的后评估提供科学依据。 1.天然降雨情况下坡面径流量、含沙率和侵蚀率的相关性及变化趋势在野外天然降雨条件下,坡面径流量与侵蚀率之间有很好的相关性,其相关系数为0.84-0.94,说明坡面侵蚀率的变化趋势与径流量基本吻合;径流量与含沙率的相关性不明显,这些也从侧面反映了不同时刻坡面的流失率不同。坡面的径流量、含沙率及侵蚀率基本符合随雨强增大及降雨时间延长而增大的规律,坡面累积侵蚀量降雨初期缓慢增加,当降雨进行到一定时间,片蚀向细沟侵蚀演变时,坡面累积侵蚀量出现激增点。 2.研究了坡面不同侵蚀方式的演变过程受观测年度气候因素制约,在坡面产流初始阶段,片蚀是坡面侵蚀的主要方式,已经观测的数据表明三次降雨中片蚀分别占坡面总侵蚀量的71%、48%、49%,表明坡面侵蚀仍处于片蚀-细沟侵蚀演变的初期阶段,这和以前的研究结果相符;同时可以看到细沟侵蚀量在不断增大,表明随着降雨的进行坡面侵蚀逐渐由片蚀为主过渡到片蚀向细沟侵蚀转变阶段。 3.分析了次降雨情况下坡面不同部位相对侵蚀量的空间变化对次降雨条件下坡面不同部位的侵蚀泥沙来源研究表明:在可观测到的降雨时段内,片蚀为坡面侵蚀的主要方式,相对侵蚀量为总侵蚀量的70%左右,但是无论片蚀绝

关键词：天然降雨土壤侵蚀侵蚀过程 ree示踪不同下垫面

土壤颗粒组成对ree吸附量及侵蚀示踪精度的影响

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中国稀土学报 2013年第5期31卷 627-635页

作者：肖海刘刚许文年夏振尧杨悦舒杨奇三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 西北农林科技大学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 华中农业大学资源与环境学院湖北武汉430070

稀土元素(ree)示踪技术已被广泛应用于土壤侵蚀研究之中,为水土流失定量研究提供了一种精度较高的方法。但该方法在应用时较少考虑不同粒级土壤颗粒对ree吸附量的差异,从而影响了该方法计算结果的精确度。通过淋溶实验研究了ree在紫色... 详细信息

稀土元素(ree)示踪技术已被广泛应用于土壤侵蚀研究之中,为水土流失定量研究提供了一种精度较高的方法。但该方法在应用时较少考虑不同粒级土壤颗粒对ree吸附量的差异,从而影响了该方法计算结果的精确度。通过淋溶实验研究了ree在紫色土壤中的垂直迁移能力,并对紫色土中不同粒级土壤颗粒的ree吸附能力进行了分析,同时利用人工模拟降雨侵蚀实验对ree示踪技术精确度进行了研究。结果表明:ree在土壤中几乎没有发生垂直迁移,并且主要被吸附于小于0.075 mm的土壤颗粒之中。根据不同粒级土壤颗粒对ree的吸附量,对ree示踪土壤侵蚀量数据进行修正,使得计算结果的精确性得到了较大幅度的提高。

关键词： ree示踪土壤侵蚀紫色土粒级

暴雨作用下黑岱沟露天煤矿排土场土壤侵蚀泥沙来源解译

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煤炭学报 2022年第S1期47卷 225-234页

作者：吕刚李涵哲董亮杜昕鹏李叶鑫辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 北京林业大学水土保持学院北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 沈阳工业大学建筑与土木工程学院辽宁沈阳110870

排土场是人为扰动下形成的巨型松散堆垫地貌,具有物质条件复杂、边坡松散和平台紧实等特点。为揭示排土场土壤侵蚀规律,选取内蒙古胜利黑岱沟露天煤矿东排土场为研究对象,建立排土场室内模型(二阶),采用人工模拟降雨与稳定性ree示踪技... 详细信息

排土场是人为扰动下形成的巨型松散堆垫地貌,具有物质条件复杂、边坡松散和平台紧实等特点。为揭示排土场土壤侵蚀规律,选取内蒙古胜利黑岱沟露天煤矿东排土场为研究对象,建立排土场室内模型(二阶),采用人工模拟降雨与稳定性ree示踪技术相结合的方法研究了暴雨作用下排土场模型不同平台和边坡土壤侵蚀规律,解译了排土场模型侵蚀泥沙来源。结果表明:排土场模型的径流率和产沙率的变化曲线相似,表现为随降雨时间的延长先增加后平稳波动的趋势;总径流量和总产沙量随降雨时间的延长而增加,总径流量Z和总产沙量Y与降雨历时X之间具有较好的幂函数关系。90 mm/h雨强次降雨条件下,排土场模型第1阶边坡的产沙贡献率在90%左右,是排土场模型侵蚀泥沙的主要来源;120 mm/h雨强次降雨条件下,排土场模型第1阶边坡的产沙贡献率在70%左右,第1阶平台的产沙贡献率在20%左右,侵蚀泥沙主要来自边坡;150 mm/h雨强次降雨条件下,第1阶边坡和第1阶平台产沙贡献率在30%~50%波动,第2阶边坡产沙贡献率从降雨初期10%逐渐稳定增加到25%,第1阶平台和边坡是主要的产沙贡献区,第2阶边坡是重要的产沙贡献区。排土场平台和边坡的土壤侵蚀量和贡献率均随着雨强的增大而增大。

关键词：排土场 ree示踪人工模拟降雨侵蚀泥沙

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利用ree示踪法研究小流域泥沙来源

中国科学（E辑） 1996年第5期26卷 474-480页

作者：石辉田均良刘普灵周佩华中国科学院水利部水土保持研究所陕西712100

通过室内模拟试验,将ree示踪法引入小流域泥沙来源研究。试验结果表明:小流域侵蚀产沙的主要源区随流域沟道的侵蚀发育在不断变化。在流域发育的初始阶段,沟道的下切侵蚀是1种主要的侵蚀方式。随小流域沟道的发育,呈现出沟道侵蚀强度逐... 详细信息

通过室内模拟试验,将ree示踪法引入小流域泥沙来源研究。试验结果表明:小流域侵蚀产沙的主要源区随流域沟道的侵蚀发育在不断变化。在流域发育的初始阶段,沟道的下切侵蚀是1种主要的侵蚀方式。随小流域沟道的发育,呈现出沟道侵蚀强度逐渐减少,坡面侵蚀强度逐渐增大的总趋势;在次降雨中,也表现出坡沟侵蚀关系的类似变化过程。室内模拟试验结果表明ree示踪法可比较满意地说明小流域泥沙来塬情况,是1种研究小流域泥沙来源的有效方法;同时室内模拟试验还为ree示踪法在野外工作的开展提供了方法准备。

关键词：小流域 ree示踪泥沙来源水土流失

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黑土植物篱坡面侵蚀泥沙来源示踪研究

黑土植物篱坡面侵蚀泥沙来源示踪研究

作者：韩文宁沈阳农业大学

学位级别：硕士

东北黑土区作为我国重要的粮食生产基地,土壤侵蚀导致黑土层厚度逐年减少,甚至出现了“破皮黄”现象。因成土过程缓慢,形成1 cm黑土需要成百年,黑土几乎成为了不可再生资源。植物措施防治水土流失费省效宏,植物篱具有成本低且能够有效... 详细信息

东北黑土区作为我国重要的粮食生产基地,土壤侵蚀导致黑土层厚度逐年减少,甚至出现了“破皮黄”现象。因成土过程缓慢,形成1 cm黑土需要成百年,黑土几乎成为了不可再生资源。植物措施防治水土流失费省效宏,植物篱具有成本低且能够有效改良土壤性质、减少水土流失等特点,是东北黑土区坡耕地治理的重要措施,但其坡面减沙机理尚不清晰。因此,本研究以东北黑土区为研究对象,设置三种不同配置植物篱,通过含沙水流冲刷模拟试验,研究草篱、灌木篱、丛生草本篱三种不同植物篱配置坡面径流泥沙迁移规律,借助稀土元素示踪法辨析侵蚀泥沙坡面来源,进而解析不同配置植物篱防蚀机理。研究得出以下结论:(1)三种不同配置的植物篱均能阻延径流的流出,其中密度较大的草篱效果最好,丛生草本篱次之,最后为灌木篱。各植物篱都有着较好的减流减沙效益,其中草篱的减流减沙效益分别为9.41%、73%,丛生草本篱的减流减沙效益分别为6.24%、64.77%,灌木篱为3.57%、49.20%。(2)不同坡面的侵蚀泥沙来源不同,在裸地坡面中,侵蚀泥沙主要来自于为坡面中下部1 m处,对应坡面中植物篱布设的位置侵蚀最为严重。而密度较大的草篱坡面泥沙主要来自于带下,侵蚀较为严重,而丛生草本篱与灌木篱的侵蚀泥沙主要来自于带上和带下。(3)三种植物篱所拦截的泥沙以大粒径泥沙为主,拦截效果与减流减沙效益的结果相同。三种植物篱对带中都有着良好的保土效益,与裸地对比都会对带下土壤造成侵蚀,密度较大的草篱对带下的侵蚀尤为严重。在坡面上植物篱密度越大,其拦截效果越好,带上的径流泥沙会在带中位置沉积并改变坡面的微地形,长期至此,在植物篱出口处会形成坎,导致带下土壤受径流侵蚀加剧,从全坡面的角度考虑并不是植物篱密度越大就对坡面的保护效果越好。本文的创新性在于采用稀土元素对植物篱坡面进行标记,研究了植物篱对坡面带上、带中、带下不同位置的影响。结合减流减沙效益、侵蚀过程、泥沙粒径分布及示踪泥沙来源揭示植物篱防蚀机理。

关键词：侵蚀泥沙植物篱 ree示踪黑土坡面

三峡库区小流域模型侵蚀产沙空间分布试验研究

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水土保持研究 2014年第4期21卷 12-16,20页

作者：肖海夏振尧杨悦舒梁永哲詹槟赫三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002

小流域是水土保持研究的基本单元,对其不同地貌部位泥沙来源及侵蚀过程的了解是预测和防治流域水土流失的重点。通过建立三峡库区小流域模型,实施降雨强度分别为60,90,120mm/h的三场人工模拟降雨,并结合ree示踪技术,对小流域模型侵蚀产... 详细信息

小流域是水土保持研究的基本单元,对其不同地貌部位泥沙来源及侵蚀过程的了解是预测和防治流域水土流失的重点。通过建立三峡库区小流域模型,实施降雨强度分别为60,90,120mm/h的三场人工模拟降雨,并结合ree示踪技术,对小流域模型侵蚀产沙空间分布进行了定量研究。结果表明:三场降雨径流量及侵蚀量均随雨强增加,但径流量的增加幅度远大于侵蚀量。小流域内侵蚀量及相对贡献率空间分布规律一致,均是主沟沟道Ⅴ、Ⅵ区最大,靠近主沟的Ⅱ、Ⅳ及Ⅷ次之,位于小流域边缘的Ⅰ、Ⅲ及Ⅶ三区侵蚀量相对较小。总体来看,沟道系统的侵蚀贡献率均大于坡面系统,呈现沟道系统的泥沙贡献率逐渐减小,坡面系统泥沙贡献率则逐渐增大的趋势。本研究为ree示踪技术在三峡库区小流域的应用提供了技术参考,并为该地区水土保持的开展提供理论依据。

关键词： ree示踪三峡库区紫色土小流域空间分布

利用稀土元素示踪三峡库区小流域模型泥沙来源

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水土保持学报 2014年第1期28卷 47-52页

作者：肖海刘刚许文年夏振尧杨悦舒操佩三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 西北农林科技大学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 华中农业大学资源与环境学院武汉430070 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002

通过建立三峡库区小流域模型,实施降雨强度分别为60,90,120mm/h的3场人工模拟降雨,并结合ree示踪技术,对小流域模型侵蚀产沙过程进行定量研究。结果表明:3场降雨中,小流域不同地貌部位侵蚀量随着降雨的持续均呈现不同规律的波动性变化... 详细信息

通过建立三峡库区小流域模型,实施降雨强度分别为60,90,120mm/h的3场人工模拟降雨,并结合ree示踪技术,对小流域模型侵蚀产沙过程进行定量研究。结果表明:3场降雨中,小流域不同地貌部位侵蚀量随着降雨的持续均呈现不同规律的波动性变化。而在土壤侵蚀量的贡献率方面,除Ⅵ区呈现先急剧减小后趋于稳定及V区呈现增加后减小的趋势外,其他各区均呈现稳定增长并趋于稳定。总体来看,沟道系统的侵蚀贡献率均大于坡面系统,并呈现沟道系统贡献率逐渐减小,坡面系统贡献率逐渐增加的趋势。3场降雨试验的实测土壤侵蚀量与示踪计算土壤侵蚀量对比,证明示踪结果具有一定准确性。

关键词： ree示踪三峡库区紫色土小流域土壤侵蚀