红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下,研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征.结果表明径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致.降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定.坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度.顺坡种植油菜-花生处理,坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理.红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主,但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径.流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象,坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化.     

红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下，研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征。结果表明：径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致。降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定。坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度。顺坡种植油菜—花生处理，坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理。红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主，但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径。流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象，坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化。     

淠河上游磨子潭流域输沙量变化及原因

依据大量实测资料。运用统计方法，对磨子潭流域输沙量进行研究。结果表明：20世纪80年代中期以前随着植被破坏的加剧，流域输沙量呈上升趋势；20世纪80年代中期以后，特剐是开始水土保持重点治淮工程以后．流域输沙量呈减少趋势，年均输沙总量减少51％，且流域多年平均粗泥沙所占比例下降13％。依据下垫面条件的相似性建立了不同时段悬移质输沙量、降雨量相关关系，表明磨子潭流域输沙量随降雨量的减小而减少，随水土保持措施面积的增大而减小。因此，流域治理对于控制泥沙来源、特别是控制粗泥沙来源，减少进入磨子潭水库泥沙数量具有重要意义。     

人工降雨模拟河南淮河流域潮土非点源氮输出

为研究淮河流域农田非点源输出、区域农业非点源污染控制与管理,以河南淮河流域典型土壤(潮土)及其是否秸秆还田为对象,人工模拟0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mm·min^-1降雨强度下的径流、泥沙和氮输出负荷。结果表明:降雨强度越大,相同时间段内的累积径流量、累积泥沙量、氮输出量以及三者的产出速率均越大;径流中氮元素的浓度在降雨初期的20 min内变化较大,具初期冲刷效应,随后波动并趋于相对稳定或略有降低,其平均浓度在未掺混秸秆时以2.0 mm·min^-1降雨强度时最大,其次为3.0mm·min^-1,掺混秸秆后以1.5 mm·min^-1时最大;未掺混秸秆时氮元素泥沙输出量占总输出量的98.25%以上,但掺混秸秆后输出量有所降低(最低值为65.12%)。秸秆还田后,分别可在<1.0 mm·min^-1与<1.5 mm·min^-1的低降雨强度下减少径流与泥沙流失量,高降雨强度下则增加泥沙流失量;径流氮元素浓度比未掺混秸秆的高,增加了氮元素的累积输出量。累积径流量与累积泥沙量间及两者分别与氮元素输出量之间均存在良好的幂函数与对数函数关系,相关系数均在0.900以上。研究表明,降雨强度、秸秆还田均对径流、泥沙、氮输出等产生影响,引起氮输出明显变化的降雨强度在未掺混秸秆时为1.0 mm·min^-1,在掺混秸秆时为1.5mm·min^-1;减少农田非点源氮输出负荷的重要途径包括控制产流初期氮流失与泥沙流失。     

山西省吉县清水河流域森林动态变化对水沙影响的初报

我们使用流域内(黄河中游河龙区清水河流域水文站断面以上425km~2)不同时期航片,判读出森林的动态变化。然后依据27年的水文资料,分析森林的动态变化对径流、泥沙的影响。研究表明:由于森林面积的增加以及土壤下渗和蒸发散的增加,年径流量、枯水期流量、洪峰流量以及悬移质输沙量都不同程度地减少。     

黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对径流-泥沙-氮素排放影响的模拟研究

针对黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程对水资源和水环境的影响难以评价的突出问题和现实需要,通过不同雨强和不同沟道土地整治比例的模拟降雨试验,研究了沟道土地整治工程对地表和地下径流过程的影响,分析了地表和地下径流氮素排放对沟道土地整治工程的响应,探讨了沟道土地整治工程对降水分配和氮素排放的作用机制。结果表明:沟道土地整治能调节降水分配、拦截地表径流、促进降水向地下径流转化,降水分配的调节程度随沟道土地整治比例的增加而增加;与无整治工况相比,在不同的降水强度下,30%和60%的沟道整治平均将降水的地表径流、土壤持留和地下径流比例从62∶21∶17分别调整为45∶22∶33和27∶23∶50。沟道土地整治减少地表径流中泥沙、硝态氮和铵态氮的输出,却有增加地下径流中硝态氮输出的风险;60%的沟道土地整治分别降低地表径流泥沙输出69%~82%、铵态氮输出63%~74%、硝态氮输出31%~48%,增加地下径流中硝态氮输出160%~337%,对地下径流铵态氮输出无影响。     

澧水流域径流泥沙变化及驱动力研究

为了掌握澧水长时间序列的径流泥沙演变规律,运用Pearson相关系数法对1955~2009年澧水年径流量和年输沙量进行分析。结果表明,近55年来澧水年径流量没有发生明显变化,而年输沙量呈显著下降趋势,年输沙量在1983年发生了突变。通过分析降雨、径流及输沙量之间的变化关系,在1955~2009年澧水年降水量无明显变化的情况下,人为因素是年输沙量显著减少的主要因素,水土保持综合治理和水利工程拦沙使澧水入洞庭湖泥沙量每年相应减少约459.03×107kg。     

紫色土坡地氮素和磷素非点源输出的人工模拟研究

氮素和磷素是引起水体富营养化的莺要限制因子,本文通过人工模拟降雨的方法,对紫色土坡地在降雨后产生的氮磷迁移过程进行动态研究.结果表明,两种坡度(5°和10°)和不同降雨强度的模拟降雨过程中,供试的土壤产生两种径流模式:地表径流和壤中流.多场人工模拟降雨中,单场降雨造成坡地总氮(TN)最大迁移量达2.13 kg·hm-2,总磷(TP)最大迁移量达0.17 kg·hm-2,地表径流的总氮和总磷(NP)输出与壤中流NP输出相差3～5倍,地表径流是TP输出的主要途径,而地表径流TN输出与壤中流TN输出差异不显著,壤中流也是TN迁移的另一重要途径;在相同坡度和降雨强度条件下,农田作物的覆盖作用能减缓地表径流量和N、P的迁移量具有明显作用,但产流时间的差异不大;在相同作物覆盖和降雨强度条件下,坡度越大其地表径流量和TN的迁移量也越大,土壤的NP迁移主要以TN为主.通过模拟降雨发现紫色土坡地土壤NP流失浓度与径流流量之间的关系可以表示为:Gn=aQ2 bQ c,降雨量是影响参数b的主要因子.     

喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和土壤流失动态（摘要）（英文）

[目的]定位研究喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和侵蚀量变化。[方法]在喀斯特洼地底部建立雨量观测点,分别在不同森林类型建立径流场,定时定位观测主要指标变化。地表径流量于降雨期间的每日8：00、20：00观测;雨量点观测参见地面气象观测规范。泥沙量测定：在测量蓄水池水位后,将池水搅拌均匀,用量筒取1 000 ml,过滤、烘干、称重,并换算成1次降雨产生的径流悬移质量。土壤取样与相关指标测定参照森林土壤分析方法进行。[结果]不同森林类型地表径流呈单峰型,为2 ～11月,其中6 ～7月间有低谷;径流系数呈双峰型,分别为2 ～5月、7 ～9月;径流变动系数呈三峰型,分别为3 ～4月、7 ～8月、9 ～11月;泥沙浓度呈单峰型,为3 ～5月;侵蚀模数呈双峰型,为3 ～5月、6 ～8月。随着林木生长和植被层结构的发育,径流量呈逐年降低的趋势。不同森林类型径流量同相应的泥沙浓度呈正相关,径流量同相应降雨量和蒸发量的正相关达显著水平,泥沙浓度同相应降雨量和蒸发量的相关性不显著,趋势性明显。通过地表径流量和侵蚀模数拟合分析发现石漠化加剧了地表径流的不均匀性,增加了地表径流量和侵蚀模数。幼林地表土的渗透性小于森林地,不同森林类型表土的渗透性大于底土层。[结论]该研究可为喀斯特地区水土保持、石漠化治理的生物管理技术提供理论依据。     

黄河上游2008—2017年兰州水文站水沙特性分析

通过对黄河上游河道泥沙来源及兰州水文站近10年水沙特性分析,探讨不同年份径流量、输沙量及平均含沙量的变化特性。研究表明:2008—2017年年径流量呈先增加后减少的趋势,最大径流量出现在2012年,输沙量和平均含沙量除2012年外,其余年份变化不明显;2012年受降雨集中导致的洪水过程,径流量、输沙量和平均含沙量均高于其他年份;随着径流量的增加,年输沙量呈线性增加的趋势。研究为黄河上游水资源调控配置及可持续利用提供了一定的理论基础。     

Transport capacity models for unsteady and non-equilibrium sediment transport in alluvial channels

This study investigates transport capacity models based on different dominant variables-shear stress, stream power, unit stream power, flow discharge, flow velocity, and energy slope – in a model of unsteady and non-equilibrium sediment transport in alluvial channels. The model simulates fully coupled system of water flow, suspended sediment, and bed load sediment transport processes in two-layer system of water flow phase and movable bed. The model employs conservation of mass equation for the water in both the layers; suspended sediment in the water flow phase; sediment in the movable bed layer; and the momentum equation for the water flow in the flow phase. The system is closed by relating the sediment flux in the movable bed layer to the sediment concentration in the same layer by employing the kinematic wave theory. Using the sediment transport capacity expression with different dominant variables, a series of numerical experiments are carried out for unsteady and non-equilibrium sediment transport. The results seem theoretically reasonable for hypothetical cases. The model is calibrated and validated using different experimental data sets. The calibrated value for the transport capacity model’s exponent (k_i) is found to be 1.50, 1.65, 0.24, 0.56, 4.80, and 0.22 for shear stress, stream power, unit stream power, discharge, velocity, and slope approaches, respectively. The numerical investigation results show that transport capacity model based on any dominant variable can be employed for modelling unsteady and non-equilibrium sediment transport.     

排沙漏斗应用于自来水供水工程的试验研究

介绍了排沙漏斗在自来水供水工程中的试验研究,特别介绍和分析了排沙漏斗在处理高含沙水流时的截沙率和耗水率,对粒径大于0.075,0.050,0.025,0.010 mm和0.005 mm泥沙的平均截沙率分别达到90.41%,91.78%,90.84%,61.65%和59.64%,而平均排沙耗水量为12.31%.这充分说明了排沙漏斗可以处理极细粒泥沙.     

漏斗式全沙排沙技术在陕西东雷抽黄灌区泥沙治理的成功实践

介绍了黄河第一座排沙漏斗工程的成功运行经验，并对其其原型观测结果进行了分析：对粒径大于0．1，0．05，0．025mm泥沙的平均截沙率分别达到96．58％，81．37％和78．71％，而平均排沙耗水量为7．23％。这一结果充分说明排沙漏斗的截沙率和排沙耗水量等重要指标都远优于过去黄河上普遍采用的条渠或者复合型厢形沉沙池等排沙设施。同时也说明排沙漏斗能有效地排除推移质泥沙，对悬移质泥沙的排除亦非常有效，尤其是为黄河泥沙的治理开辟了一条新途径。     

长江口悬浮泥沙的MODIS影像遥感监测研究

通过对遥感监测泥沙原理和MODIS传感器特征的分析,应用不同时间的MODIS影像进行长江口及其附近海域的悬浮泥沙监测。结果表明:(1)长江口及其附近海域悬浮泥沙含量较高,其中杭州湾悬浮泥沙浓度高于长江口;(2)长江口及其附近海域水体中的泥沙由再悬浮形成,且冬季泥沙浓度和范围均大于春季;(3)入海径流与海洋动力是影响河口沿岸及近海水域水体悬浮泥沙含量的主要因素,其中海洋动力的潮流和波浪是主导控制因素。     

基于MODIS影像估算鄱阳湖泥沙浓度及其时空变化

悬浮泥沙浓度是衡量水质的重要指标之一,估算其泥沙浓度及获得其在空间和时间上的分布信息对于保护与管理湖泊生态系统是有利的。该研究以鄱阳湖区域为例,利用MODIS。感影像,并结合反演模型对鄱阳湖区域的悬浮泥沙浓度进行反演。结果显示：2010年鄱阳湖悬浮泥沙浓度呈明显的时间和空间分布特征。     

基于遥感的鄱阳湖水体总悬浮物对水文特征的响应分析

鄱阳湖水文特征变化明显,总悬浮物(TSS)受湖区水位和五河影响较大。通过时序MODIS数据提取全湖TSS浓度信息,从湖体水位、五河流量、五河含沙量3个指标来分析TSS浓度的时空分布特征和变化规律。结果表明:随水位变化全湖TSS浓度在8.8和13.0m附近有急剧变化的过程,其他水位的TSS浓度变化较为平稳,水位与全湖TSS浓度平均值呈线性正相关性;丰水期五河流量、含沙量较大,TSS浓度变小,而枯水期五河流量、含沙量减小,则TSS浓度变大;当水位变化幅度不大时,水流流速和水域面积相对稳定,五河流量、含沙量与TSS浓度成正比关系。初步揭示了湖区水体TSS浓度对水文特征的响应关系。     

夏、冬季苏北近岸海域悬沙浓度垂直分布特征

通过将2012年8月、12月在苏北黄海海域野外调查获得的声学多普勒流速剖面仪(ADCP)后向散射强度数据与悬沙浓度进行拟合,得知两者的相关系数在0.8以上,反演结果较理想。并结合同步观测的温度、盐度等水文要素资料,对该区域夏、冬季两季悬浮泥沙的垂直分布特征、形成原因及输运进行了研究,结果表明苏北近岸海域悬浮泥沙分布的典型性季节变化明显,冬季悬沙浓度普遍高于夏季。悬浮泥沙分布及输运受苏北沿岸水、黄海西部沿岸流、长江冲淡水、黄海暖流、黄海冷水团等影响,其中黄海西部沿岸流的季节变化为主要的影响因素。苏北沿岸水携带废黄河口的再悬浮泥沙和近岸悬沙向东南外海扩散,冬季的搬运量和扩散范围显著大于夏季。黄海暖流阻碍悬沙向外海扩散,使其在近岸被大量捕集下来。夏季长江冲淡水的东北方向偏转,使得苏北南部海域悬沙分布出现层化现象。     

青山湖水体总悬浮物浓度的高光谱遥感反演

利用2009年11月9日城市湖泊青山湖实测的水体高光谱遥感数据和同步水质采样数据,在分析水体固有光学特性的基础上,采用单波段、两波段比值和一阶微分3种算法进行了湖泊水体总悬浮物浓度（TSS）遥感反演研究。结果表明,单波段、两波段比值和一阶微分模型相关系数均较好,688 nm处一阶微分线性回归模型相关系数R2为0.932 8,RMSE为2.896 1 mg/L,为最佳的TSS实测光谱遥感反演模型,可以用于青山湖水体TSS浓度的反演。该研究可为水质指标大面积的卫星遥感反演研究提供基础。     

鄂西三峡库区森林变化对河川径流泥沙的影响

该文针对鄂西三峡库区森林变化及河川径流泥沙的特点,采用流域自身对比法,以森林覆盖率和活立木总蓄积量为主要森林指标,分析研究了森林变化与年径流、枯水期径流、洪枯比及年输沙模数的关系,并在鄂西三峡库区内进行了验证．结果表明：年径流深与森林覆盖率呈正或负相关;森林覆盖率与洪枯比及年输沙模数呈负相关;活立木蓄量与枯水期径流深呈正相关．     

北京燕山河沉积物中多环芳烃分布规律及来源分析

采用GC/MS法分析了北京燕山河沉积物中多环芳烃的含量及其来源。结果显示:在这些沉积物样中,18种多环芳烃的含量分布范围在0.3476～4.4781mg/kg之间,平均为2.6675mg/kg,主要特征是在近排污口处含量最大,远离排污口的源头含量较低。除了SA采样点沉积物中多环芳烃含量相对较低外,其余采样点多环芳烃分布均匀且含量较高,显著高于长江南京段、辽河及台湾高平等河流含量。对多环芳烃特征组分的比值(荧蒽/芘(F/Py)、苯并(a)蒽/(苯并(a)蒽 ■)(BaA/(BaA Cy))及甲基菲与菲的比值分析表明:该河流表层沉积物的多环芳烃主要来源于原油污染。