黄河中游多沙粗沙区高含沙水流流变特性研究

在黄河中游多沙粗沙区25条支流大量实验资料的基础上进行了分析[研究，提出了不同河流形成高含沙水流的定量条件，并给出不同地区、不同河流流变参数的经验公式。     

黄河多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异及其与侵蚀产沙的关系

通过对黄土高原多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异的分析,表明自北而南,高含沙水流发生频率呈现先减小后增大的趋势,这种变化趋势同时受到降雨集中度、泥沙来源以及站点控制面积等因素的影响.在研究区域内,高含沙水流发生的频率随降雨集中度的增大而减小;随流域内风沙区所占面积的增大而减小,随流域内黄土区所占面积的增大而增大;在下垫面一致的黄土区,高含沙水流的发生频率随站点面积的增大先增大后减小.以佳芦河为界,比较分析了佳芦河以北和以南(包括佳芦河)两区域产沙模数与高含沙水流发生频率的关系.结果表明这两个区域产沙模数都随高含沙水流发生频率的增大而增大,但发生相同频率的高含沙水流时,北部区域对应的产沙模数要明显高于南部区域.这种差异同时受到区域泥沙来源及流量差异的影响.     

黄河中游多沙粗沙区高含沙水流流变特性研究

在黄河中游多沙粗沙区 2 5条支流大量实验资料的基础上进行了分析研究 ,提出了不同河流形成高含沙水流的定量条件 ,并给出不同地区、不同河流流变参数的经验公式     

黄河中游多沙粗沙区高含沙水流的粒度组成及其地貌学意义

通过野外实测资料的分析，发现在黄土高原的高含沙水流中，存在着某种最优的悬移质泥沙粒度组成，使得含沙量达到最大。这一最优粒度组成的出现，与流域中黄土、风成沙和基岩这三种物源的特定搭配有关，也是风力－水力交替区特有的外营力作用的结果。与悬移质泥沙的最优粒度组成相对应，出现了黄河中游多沙粗沙区产沙模数最大值。     

黄河中游多沙粗沙区高含沙水流的粒度组成及基地貌学意义

通过野外实测资料的分析，发现在黄土高原的高含沙水流中，存在着某种最优的悬移质泥沙粒度组成，使得含沙量达到最大。这一最优粒度组成的出现，与流域中黄土、风成耖 和基岩这三种物源的特定搭配有关，也是风力－水力交替区特有的外营力作用的结果。     

多沙粗沙区淤地坝建设研究

黄河中游7．86万km^2多沙粗沙区是水土流失最严重的地区，是造成黄河下游河床逐年抬高的主要原因。多沙粗沙区淤地坝建设有广阔的发展前景，主要作用是：显著的拦沙效果，明显的淤地、增产作用，可促进流域大面积退耕还林还草和自我修复。在淤地坝建设上，有如下几点建议：①布局上要突出重点地区、重点流域，加大布坝密度；②建坝方式上要以中小流域为单元；③大力推广应用水坠筑坝技术；④要沟坡兼治；⑤要重点研究沟道坝系建设中的关键技术问题；⑥管理养护要宏观与微观相结合。     

河南省黄河流域多沙粗沙区水土流失及其防治对策

在分析了河南省黄河流域多沙粗沙区的水土流失现状、危害之后，着重分析了造成水土流失的主要原因，指出当前人不合理活动是造成水土流失发生和发生的主要原因。根据自然状况、水土流失特点和当地近年来水土保持流域治理的经验，提出了土石山区和黄土丘陵区两种类型区的防治地策和治理措施。     

黄河中游多沙粗沙区区域界定

经过研究和比较，采用指标法界定了黄河中游多沙粗沙区的区域。全沙漠数大于５０００ｔ／ｋｍ＾２的地区为多沙区，粗泥沙模数大于１３００ｔ／ｋｍ＾２的地区为粗沙区，既是多沙区又是粗沙区的地区即是多沙粗沙区。在经过内业分析，外业查勘和遥感图片对照修正后，确定多沙粗沙区面积为７．８６万ｋｍ＾２。     

黄河中游多沙粗沙区水土保持减沙趋势分析

在1950～1997年长系列水文资料和面雨量资料的基础上，分析了黄河中游河口镇至龙门区间年输沙量和年降水量的时间变化趋势：1970年以来，在多沙粗沙区入黄泥沙量减少的总体背景之下，出现了1986～1997年间入黄泥沙量增加的近期趋势。这一增加趋势，与20世纪80年代以后淤地坝修建量大为减少，70年代修建的筑地坝与拦沙库已大部分失效有密切关系。此外，20世纪90年代人为增沙量大幅度增加，已占水土保持减沙量的22％左右，部分抵消了水土保持措施的减沙效益，这也是同期入黄泥沙增加的重要原因。因而得出的结论是：①要重视淤地坝的后续建设，实现其拦沙作用的可持续性；②造林种草措施不能代替淤地坝拦沙的作用；③新增水土流失问题不容忽视。     

高含沙水流逆行沙浪探讨

在进行高含沙饱和输沙水槽实验中对所发生的逆行沙浪进行了反复实验和观测，对有无泥浆的高含沙水流实验进行了对比，对形成逆行沙浪的条件进行了描述，利用本实验以及天然河流资料提出了沙浪波长的计算公式，并对沙浪的可逆性进行了探讨。     

大暴雨作用下黄土高原典型流域水土保持措施减沙效益研究

正确评估大暴雨条件下流域水土保持措施的减沙作用,可为科学揭示流域侵蚀产沙变化的驱动机理提供理论支撑。综合采用改进的水土保持成因分析法、林草植被减沙模型和分布式土壤侵蚀模型,对近10年大暴雨作用下4个典型流域的水土保持措施减沙作用进行了系统分析和研究。结果表明:佳芦河流域水土保持措施在"2012.7.27"大暴雨中减沙效益为65.4%;杏子河流域在"2013.7.12""2013.7.25"和"2013.7.27"三场连续降雨中,水土保持措施减沙效益分别为56.5%、40.7%和36.5%;西柳沟流域上游在"2016.8.17"大暴雨中,林草植被措施减沙效益达84.2%;岔巴沟流域在"2017.7.26"大暴雨中,水土保持措施减沙效益为79%。大暴雨作用下水土保持措施减沙效益明显,但遭遇连续极端降雨情况,水土保持减沙效益会降低。     

黄河流域多沙粗沙区植被覆盖变化与减水减沙效益分析

通过遥感手段和数字流域模型,研究了黄河流域多沙粗沙区近10来年的植被覆盖变化及其减水减沙效益。研究表明,多沙粗沙区90年代末期与80年代末期相比,植被覆盖度增加区域大约占50%,植被覆盖度没变化区域约占48%。植被覆盖度的变化导致了流域水沙条件的变化,90年代末期植被覆盖条件下,植被措施的减水减沙百分比不高;不同的降雨过程,植被措施的减水减沙效益有一定的差别;从不同降雨过程多年平均看,近10来年植被措施年均减水2.63亿m3,减沙1.13亿t,减水减沙比为2.75,即减1亿t沙的同时减水2.75亿m3,减水百分比为7.61,减沙百分比为10.56,减沙效益大于减水效益。     

黄土丘陵沟壑区第五副区产沙机制初步分析

黄土丘陵沟壑区第五副区主要分布在黄土高原西北部,是黄河流域的主要产沙区之一。通过实地调查,结合下垫面、降雨和水文实测数据,本文分析了该区泥沙来源、产沙特点及其影响因素,揭示了该区的产沙机制。实地调查表明,黄土丘陵沟壑区第五副区大体是黄土丘陵和黄土台塬的结合产物,地表光滑的黄土丘陵群包围着一片黄土盆地或阶地是其地形特点,土壤疏松、植被稀疏是其地貌特点,雨量和雨强小、蒸发强是其气候特点。该区泥沙不仅产自周边丘陵,且相当部分来自中部盆地的河(沟)岸崩塌或滑坡,是黄土高原河沟侵蚀最剧烈的地方,有些河流的河沟产沙占比甚至高达2/3;从支毛沟,到干沟和河道,随着汇入水量的增加,产沙强度逐级增大。周边丘陵所产洪水是河(沟)岸崩塌或滑坡的主要动力,其植被覆盖或梯田规模是影响产洪的关键因素。该区产洪能力偏低,但洪水的含沙量高、且很难显著降低。     

黄土丘陵沟壑区典型流域产沙的降雨阈值变化

2000年以来,随着黄土高原林草植被大幅改善和大规模梯田建成,加之坝库拦截,黄土高原入黄沙量锐减,从而使黄土高原现状产沙情势的认知成为近年关注的热点。目前,增大林草和梯田覆盖状况可减少或遏制侵蚀产沙的观点已被广泛认可,但其在流域层面上的减沙机制仍有待深入认识。本文以黄土丘陵沟壑区30条面积较小的流域作为样本,以场次降雨为分析对象,以场次降雨的面雨量、最大1 h降雨量和降雨侵蚀力为降雨指标,以场次降雨的产沙强度≥500 t/km2为流域产沙的判断标准,探讨了林草梯田覆盖程度变化与可致流域产沙的降雨阈值之间的响应关系。研究表明,无论地貌类型如何,随着流域林草梯田覆盖程度的增大,流域产沙的降雨阈值均明显增加,其中黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值与林草梯田有效覆盖率之间呈正向的指数函数关系。在相同下垫面下,黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值差别很小;或因植被主要分布在梁茆,或因河道产沙占比较大,因此,砒砂岩区、黄土残塬区和黄土丘陵第5副区更易产沙,其降雨阈值明显小于第1—3副区。本成果不仅为诠释林草梯田减沙的机制提供了科学支撑,而且也可为黄河水沙情势的评价和入黄沙量预报提供重要参考。     

黄土高原水土流失的地质环境研究

黄上高原水土流失具有明显的地区差异,但从地质构造来看,多为第三纪或中生代晚期形成的一些构造盆地,早期接受堆积,第四纪地壳运动上升而成为受侵蚀地区。岩性决定着地表的抗蚀性和对水分的保蓄能力,新构造运动为流水侵蚀提供了潜能,二二者共间作用,构成影响水土流失的地质背景及内力地质作用的地位。由地质环境的分析表明,水土保持应主要着眼于两个方面：一是改变地表的抗蚀能力和对水分的保蓄能力;二是改变地表的坡度,减小水流的能量。对此提出了相应的水土保持措施。     

浅谈黄土高原水土保持世界银行贷款项目的前期工作

扎实、细致、科学、合理的前期工作，是项目顺利实施的基础，也是项目建设有序、高效发展的重要保障。黄土高原水土保持世界银行贷款项目的成功实施，得益于科学合理、扎实有序的前期工作。该项目成功的前期工作也为黄土高原地区其他水土保持生态建设项目的前期工作积累了丰富的经验。     

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统研究

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统建设，以粗泥沙集中来源区作为研究区域，以黄河中游粗泥沙集中来源区水土保持工作流程（包括规划设计、计划管理、综合治理、预防监督和淤地坝管理等）为主线，依托黄河流域水土保持生态与环境监测系统网络、黄河流域水土保持监测系统数据库，建立覆盖黄河流域、黄土高原区、多沙粗沙区、粗泥沙集中来源区，面向不同水土保持管理层的水土保持监测与管理信息系统。     

黄土高原现状产沙情势评价

在黄河来沙锐减背景下,厘清现状黄土高原在不同降雨情景的年均产沙量,对客观认识黄河未来水沙情势具有十分重要的意义。本文分析了过去60年黄土高原汛期径流及含沙量变化特点,认为该区2010年以来的下垫面可作为现状产沙情势评价的代表下垫面。采用理论推算和实际产沙能力分析等两种方法,计算了黄土高原现状下垫面在4种降雨情景下的年均产沙量。结果表明,如果汛期降雨较1956—2019年均值偏丰0～17.3%,2010—2019年下垫面的年均产沙量为3.9亿t/a～5亿t/a;若基于2018年以来的下垫面,其年均产沙量为3.6亿t/a～4.5亿t/a;受坝库工程拦截影响,可输送至潼关断面的沙量更少。分析了黄土高原植被和梯田的发展趋势,并考虑流域产沙指数与植被梯田覆盖状况的响应规律,认为该区产沙能力进一步降低的潜力很小。事实上,由于年降雨量450 mm以下地区的新生植被抵御恶劣气候和人类干扰的能力较低,黄土高原产沙量存在反弹至5亿t/a～8亿t/a的风险。