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横坡垄作措施下层状棕壤的积水入渗特征及其模拟

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中国水土保持科学 2024年第4期22卷 59-67页

作者：亓益品窦永辉王亚楠肖培青安娟山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学资源环境学院山东临沂276005 水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室黄河水利科学研究院郑州450003

横坡垄作系统中雨水/灌溉水易在垄沟低洼处积聚,诱发积水入渗,使入渗特性有别于传统耕作系统。基于横坡垄作垄沟内积水特征,采用室内土柱供水实验,以层状棕壤为研究对象,分析5个积水深度(2、4、6、8和12 cm)下入渗率、湿润锋运移动态变... 详细信息

横坡垄作系统中雨水/灌溉水易在垄沟低洼处积聚,诱发积水入渗,使入渗特性有别于传统耕作系统。基于横坡垄作垄沟内积水特征,采用室内土柱供水实验,以层状棕壤为研究对象,分析5个积水深度(2、4、6、8和12 cm)下入渗率、湿润锋运移动态变化,并利用修正的Gree n-Ampt模型对积水入渗过程进行模拟。结果表明:1)耕层阶段,入渗率呈急剧下降后趋于稳定趋势;过渡阶段,入渗率稳定一定时段后逐渐降低;犁底层阶段,入渗率趋于稳定;2)积水深度的增加均促进湿润锋的运移,但未改变湿润锋运移过程;3)初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、累积入渗量等入渗参数均随积水深度增加呈幂函数增大,其中积水深度12、8、6和4 cm下的平均入渗率较积水深度2 cm分别增加120.5%、65.4%、39.4%和29.9%;4)在解析积水深度(h)与饱和导水率(K_(s)(h))间呈线性正相关关系基础上(K_(s)(h)=0.092h+0.76),结合湿润锋处土壤吸力(25.61 cm),构建模拟积水入渗过程的修正Green-Ampt模型。积水深度的增加加快土壤水分入渗,可利用修正Green-Ampt模型对积水入渗过程进行模拟。研究结果可为横坡垄作措施下水分高效利用、水资源调控提供科学依据。

关键词：积水深度入渗率湿润锋运移修正Gree n-Ampt模型横坡垄作

黄土高原近40年梯田建设的土壤固碳效益初步估算

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水土保持学报 2024年第4期38卷 190-197页

作者：张玥郭学锋韩剑桥孙彭成西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 榆林市水土保持生态工程建设中心陕西榆林719003 黄河水利科学研究院黄土高原水土保持水利部重点实验室郑州450003

[目的]为揭示黄土高原梯田土壤有机碳含量的时空规律和梯田土壤固碳时空分布特征。[方法]基于META分析的方法,研究梯田土壤有机碳含量随土层深度和梯田修建年限的变化特征,分析黄土高原各区域梯田土壤固碳的时空分布特征。[结果](1)SOC... 详细信息

[目的]为揭示黄土高原梯田土壤有机碳含量的时空规律和梯田土壤固碳时空分布特征。[方法]基于META分析的方法,研究梯田土壤有机碳含量随土层深度和梯田修建年限的变化特征,分析黄土高原各区域梯田土壤固碳的时空分布特征。[结果](1)SOC含量和固碳效益随土壤深度的增加而减少,80—100 cm土层的SOC含量为0-20 cm土层的60.74%,0—20 cm土层的固碳效益为23.1%,80—100 cm土层为5.7%。(2)梯田固碳效益随修建年限呈非线性增加,梯田0—20 cm土层固碳效益由修建第1年的-8.29%逐步增加,在第24年时达到最大值34%,此后保持稳定。(3)1979-2023年黄土高原梯田总固碳约为38.29 Mt C,平均固碳38.49 t C/(km^(2)·a)。泾河上中游流域平均固碳速率最高,为50.14 t C/(km^(2)·a),河龙区间平均固碳速率最低,为29.04 t C/(km^(2)·a)。[结论]在黄土高原兴修梯田可以提高SOC含量,并且梯田的固碳是一个相对漫长的过程,需要科学的设计及管护才能更好地发挥其固碳效益。在黄土高原开展梯田建设加之合理规划、设计、科学的管护是提高区域土壤固碳效益的有效措施。研究结果可为黄土高原地区水土保持固碳效益核算提供理论与方法支持。

关键词：黄土高原梯田土壤固碳效益 META分析

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黄河水沙变化：历史、现状与未来

水利学报 2024年

作者：刘晓燕王鹏党素珍黄河水利委员会黄河勘测规划设计研究院有限公司黄河水利委员会黄河水利科学研究院

在现状防洪工程格局下,实现长治久安,核心在于黄河下游能否长期“河床不抬高”,而决定河床淤积抬高的关键因素是水沙条件。本文分析了2200多年来黄河下游决溢频次、黄土高原气候和社会环境变化,利用史料、前人研究成果和实测数据等,对... 详细信息

在现状防洪工程格局下,实现长治久安,核心在于黄河下游能否长期“河床不抬高”,而决定河床淤积抬高的关键因素是水沙条件。本文分析了2200多年来黄河下游决溢频次、黄土高原气候和社会环境变化,利用史料、前人研究成果和实测数据等,对不同历史时期黄河水沙的变化情况进行了分析。研究表明,从西汉时期至1970年代,黄河水沙量总体呈现为“水量越来越少、沙量越来越多”的趋势:在东汉故道行河的前837年（公元70—907年）,黄河沙量只有4亿～5.5亿t/a、下游水量超600亿m3/a,随后的127年黄河沙量增至7亿t/a左右、下游水量减至580亿m3/a;1579—1918年黄河沙量增加到15亿t/a、下游水量减至570亿m3/a;1933—1979年是黄土高原产沙最丰的时期,黄河潼关站实测输沙量为16.2亿t/a,若还原坝库拦沙后“天然”输沙量达19.2亿t/a。1980年代至今,黄河水沙呈现出“水沙均减”的趋势,其中,2000—2023年潼关站实测输沙量为2.34亿t/a,还原坝库拦沙后“天然”输沙量为5.5亿t/a,与唐代持平,下游实测径流量290亿m3/a,是唐末的46%。未来,依靠持之以恒的水土保持,黄河沙量或许可以长期控制在4亿～5亿t/a,达到东汉故道行河前期的来沙水平,但因下游来水量难超270亿m3/a,黄河下游现行河道的行河寿命难以比肩东汉故道。

关键词：黄河水沙变化黄土高原历史时期现状情势未来预测

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贵阳市水网建设研究

水利水电快报 2024年第7期45卷 8-12页

作者：黄瑾严涛吴名剑宋培培刘辉王靖淑贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550002 黄河水利科学研究院水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室河南郑州450003

为推进贵州水网建设,以贵阳市为例,围绕新时期国家水网建设的新要求,从水资源配置、防洪减灾体系、水生态环境和水利信息化等4个方面分析了贵阳市水网建设基础条件及面临的形势,提出了水网规划总体布局、主要任务,并分析了水网建成后的... 详细信息

为推进贵州水网建设,以贵阳市为例,围绕新时期国家水网建设的新要求,从水资源配置、防洪减灾体系、水生态环境和水利信息化等4个方面分析了贵阳市水网建设基础条件及面临的形势,提出了水网规划总体布局、主要任务,并分析了水网建成后的效益。结果表明:贵阳市水网在水资源条件、水利工程建设情况、水利信息化等方面具有建设的基础条件,面临着水资源调配能力不足、防洪减灾存在薄弱环节、水生态环境不稳定、水利信息化仍未达到高质量发展要求的形势;围绕国家水网的“纲、目、结”3个层次提出了“一干八支、五横五纵、黔夹济筑、多库相连”的水网格局;贵阳市水网建设的主要任务是以重要河流为基础,重要引提水工程为重点,科学推进区域性供水和输水工程建设,实施中小河流治理和山洪灾害防治,加快推进中小型水库等重点水源工程建设;水网建成后具有全面提升供水保障水平、持续提升防洪减灾能力、加强水生态系统稳定性、大幅提升水网智慧化水平的效益。

关键词：水网建设国家水网水资源配置防洪减灾体系水生态环境水利信息化贵阳市

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不同地下水埋深对砂土灌区土壤表层盐分累积的影响

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不同地下水埋深对砂土灌区土壤表层盐分累积的影响

黄土丘陵沟壑区坡面水沙尺度传递效应及其影响因素分析

2024中国水资源高效利用与节水技术论坛

作者：韩金旭王友芝罗赟李佳伟张汉 ZHANG-Fengran GU-Xiaowei LIU-Shufang 黄河水利委员会黄河水利科学研究院水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室 Yellow River Institute of Hydraulic Research YRCC Key Laboratory of the Loess Plateau Soil Erosion and Water Loss Process and Control MWR

为探究地下水对土壤表层盐分累积的影响,以鄂尔多斯黄河南岸灌区典型砂土灌域为研究对象,基于田间观测数据对0～100cm土壤水、盐及表层累积特征与地下水之间的响应关系进行了研究。结果表明:地下水对土壤盐分影响明显,100cm以上土层总... 详细信息

为探究地下水对土壤表层盐分累积的影响,以鄂尔多斯黄河南岸灌区典型砂土灌域为研究对象,基于田间观测数据对0～100cm土壤水、盐及表层累积特征与地下水之间的响应关系进行了研究。结果表明:地下水对土壤盐分影响明显,100cm以上土层总体含盐量随地下水埋深的增加而减小,2m是砂土灌区地下水对盐分影响的临界埋深。4～9月地下水埋深H2.5m时0～100cm土壤盐分变化分别为+85.6%、+23.1%、-29.1%和-35.4%。H>1.0m的耕作区,盐分表聚系数与地下水埋深显著正相关,与贮水量、土壤盐分含量显著负相关,地下水埋深较大的低含盐区表层盐分在垂向分布中占据主导。H重点关注地表盐分状况。

关键词：地下水土壤盐分表聚系数

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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水土保持研究 2024年第4期31卷 1-10页

作者：李爽张秋芬郑越馨鱼京善姚晓磊韩飞飞北京师范大学水科学研究院数字流域实验室北京100875 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南省黄河流域生态环境保护与修复重点实验室郑州450003 山东省生态环境规划研究院国家环境保护陆海统筹生态治理与系统调控重点实验室济南250101

[目的]探究坡面水沙运动过程中的尺度效应,阐明黄土高原丘陵沟壑区水沙运动尺度效应影响机制,进而为水沙传递机理研究及黄河流域水沙综合治理提供科学支撑。[方法]基于黄河子洲径流试验站4个径流场径流泥沙资料,通过对比分析次降雨事件... 详细信息

[目的]探究坡面水沙运动过程中的尺度效应,阐明黄土高原丘陵沟壑区水沙运动尺度效应影响机制,进而为水沙传递机理研究及黄河流域水沙综合治理提供科学支撑。[方法]基于黄河子洲径流试验站4个径流场径流泥沙资料,通过对比分析次降雨事件下不同坡长产流产沙过程,揭示了坡面产流产沙的尺度传递效应。提出尺度传递效率概念,用来表征上下层级间水沙传递关系,进而探究了径流泥沙传递效率的影响因素。[结果](1)不同降雨类型特征因素对坡面产流产沙的影响不同,降雨历时主要影响坡面产流产沙能力,平均雨强主要影响坡面产流产沙起始时间;(2)次降雨事件下,不同坡长的径流传递是较为理想的平衡传递机制,且随坡长增加,径流的传递能力呈减小趋势。而在40~60 m坡长条件下,泥沙的传递表现为非平衡传递过程,随坡长增加,泥沙的传递能力呈先增大后减小的变化趋势;(3)不同尺度坡面水沙传递效率的影响因素不同,径流深、平均雨强及雨后表层土壤含水率是影响水沙尺度效率传递的主要因素。[结论]黄土丘陵沟壑区坡面产流产沙能力受降雨特性及坡长的影响,水沙沿程传递存在明显的折损或增益的尺度效应,水沙传递效率受雨强、径流及土壤湿度等多重因素的调控。

关键词：水土流失尺度效应尺度传递效率产流输沙

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榆林市南部冬枣设施栽培温度变化特征研究

陕西林业科技 2024年第5期52卷 40-45页

作者：马瑞崔钰马三保刘立峰黄河水利委员会绥德水土保持科学试验站黄土高原水土保持野外科学观测研究站黄土高原水土保持与生态修复国家林业和草原局重点实验室陕西榆林719000

为掌握冬枣关键物候期大棚温室内最适温度,本研究选取了陕北南部的冬枣日光温室为试验区,基于2021、2022和2023年观测设施栽培的冬枣温室室外、室内气温和地温等数据,开展了大棚冬枣设施栽培温度变化特征研究。结果表明:立春节气温度缓... 详细信息

为掌握冬枣关键物候期大棚温室内最适温度,本研究选取了陕北南部的冬枣日光温室为试验区,基于2021、2022和2023年观测设施栽培的冬枣温室室外、室内气温和地温等数据,开展了大棚冬枣设施栽培温度变化特征研究。结果表明:立春节气温度缓慢升高,冬枣开始萌动,温度≥0℃时促进大棚冬枣萌动;温度达到15℃左右有利于冬枣萌芽,萌芽期的棚内温度和地温与棚外平均温度变化范围差异较大,意味着冬枣萌芽期即雨水节气要严格控制好温棚内温度。在芒种节气要注意冬枣果实膨大期管理,白熟期经历了芒种、夏至、小暑3个节气,温室外和地温最高温度的最大值出现在小暑节气,温室内25℃以上时有利于果实生长。综上所述,冬枣各个物候期的室外、室内气温和枣树地温变化差异不尽相同,要严格控制好温室温度,特别是节气。

关键词：冬枣物候期温度节气陕北地区

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植被恢复下黄土高塬沟壑区的产流机制与模式

人民黄河 2024年第9期46卷 42-49,66页

作者：穆兴民马雪燕王双银高鹏孙文义赵广举西北农林科技大学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 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 新疆水利水电科学研究院新疆乌鲁木齐830049 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

明确流域产流机制及产流模式是构建水文模型和土壤侵蚀模型的基础,对流域综合治理及水资源的合理开发利用等具有重要指导意义。为揭示植被恢复对黄土高原产流机制及产流模式的影响,把黄土高塬沟壑区以草地自然恢复为主的董庄沟小流域和... 详细信息

明确流域产流机制及产流模式是构建水文模型和土壤侵蚀模型的基础,对流域综合治理及水资源的合理开发利用等具有重要指导意义。为揭示植被恢复对黄土高原产流机制及产流模式的影响,把黄土高塬沟壑区以草地自然恢复为主的董庄沟小流域和以人工造林恢复为主的杨家沟小流域作为研究区,分析了两条对比小流域在不同降雨类型下的场次洪水过程线及其退水曲线,研究了植被恢复下黄土高塬沟壑区产流模式变化。结果表明:1)随植被覆盖度及其生态水文功能的提升,小流域的产流能力显著减弱,洪水历时延长,地表径流量占比减小,洪峰趋于坦化,尤其以人工造林恢复为主的小流域产流过程变化更为显著;2)随着植被生态水文功能的恢复,洪水径流组分不再是单一的地表超渗径流,而是逐渐转向由超渗地表径流和壤中流构成,甚至由地表饱和径流和壤中流构成,即黄土高塬沟壑区小流域产流模式有从传统的典型超渗产流逐渐向“浅层蓄满”产流转变;3)黄土高塬沟壑区产流模式的转变,能将广义的降水资源转化为土壤水和壤中流,调节径流的季节分配,有助于增加植被生态用水,促进半干旱区植被生态系统的健康和稳定发展。

关键词：植被恢复产流机制水土保持生态水文黄土高原

黄土高原林区植被变化对水沙演变的影响——以仕望川流域为例

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水土保持研究 2024年第3期31卷 42-48页

作者：艾旭城高鹏穆兴民范馨逸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 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]研究林区植被变化对水沙演变的影响,可以为黄河流域生态环境建设政策的制定与调整提供科学依据。[方法]基于仕望川流域控制水文站大村站1959—2018年的径流量与输沙量数据以及流域内的降水数据,分析了其60年水文变化特征。结合198... 详细信息

[目的]研究林区植被变化对水沙演变的影响,可以为黄河流域生态环境建设政策的制定与调整提供科学依据。[方法]基于仕望川流域控制水文站大村站1959—2018年的径流量与输沙量数据以及流域内的降水数据,分析了其60年水文变化特征。结合1985—2018年的NDVI数据以及五期土地利用数据,分析讨论了流域水沙变化的植被下垫面驱动效应。[结果]仕望川流域近60年来的径流量和输沙量呈显著减少的趋势(p水土保持治理措施的实施是流域径流量与输沙量减少的主要原因;进入21世纪后,流域内植被质量的提升使径流量与输沙量进一步减少。

关键词：仕望川流域径流量输沙量 NDVI 植被变化

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