绕阳河流域的侵蚀产沙特性分析
新民市绕阳河砂堤生物护坡工程技术研究
【 摘
要 】 新 民市绕 阳河砂 堤为辽河 中下游典型 的风 剥砂 堤段。堤防表层土质差 、表 土裸露 ，缺少地 被植物护
坡 ，在水流 、风 、雨 、人类 活动等外界 因素作用 下 ，堤防受 到雨水 淋蚀 和风砂 剥 蚀 ，坡 面形成 雨淋 沟壑 ，已造 成严重 的水 土流失 ，破坏 了原有 的生态效应 。在此详 细地介 绍该 险工 段治理 的方 案选择 、治理后 的效果 ，提 出 了适合风剥砂 堤的建植模式 ，对 “ 以堤养堤 ” 的管 护模 式进行 了探索 ，为类似 堤防的防护提供借鉴 。
表 １ 不 同护 坡 措 施 单 价 比较
方案 工程性质 生效起始 工程结束 工程结束 几个 后 厚度（ ｍ） ｅ ６ ｏ ３ ５—５ Ｏ ２ ５—３ Ｏ 短 保持生态平衡 一劳永逸 施工时间 长 其它效果 功效时间 成本单价 （ ｍ ） 可再 生资源 １ ５ ４ ６ ． ７～ ７５ ６ ３～６ ８ １ ５～２ Ｏ 有 无 粘土铺盖 Ｉ 工程措施 浆砌块石 Ｉ生物防护 柔性防护 Ｉ
（ ）风沙大，根据 当地气象 资料 与农 民对 天 ５
气所 掌 握 的经验 ，风 沙 天气从 ３月份 开始 ，一 般 到
６月份 中旬 才 接近 结束 。平均 ３～ ｄ就有 一 次 ，每 ４
次都 达 ５～ ７级 ，特 大时接 近 ８级 。
在 内外不 利 因素 的作 用 下 ，已造 成严 重 的水土
钾等微量元素很少，有机质含量接近于零。 （ ）土 壤 质 地 贫 瘠 ， 比热 小 、导 热 度 大 ，地 ３
表 温度 变化 剧烈 ，持 水 力 和毛管 水上 升力 很低 ，进 人 沙层 的水 分大 部分 变成 重 力水 渗人 沙层 深处 。
（ ）堤 段 表 层 土 质 沙 化 严 重
黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率时空分异研究的开题报告
黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率时空分异研究的开题报告一、选题背景黄土高原区位于我国西北部，是中国重要的粮食主产区和水源涵养区，但其地形复杂、土地脆弱易侵蚀，侵蚀产沙现象广泛存在，极大地影响了区域可持续发展。
高含沙水流是引发泥石流等自然灾害的主要原因，对人们的生命财产安全造成了巨大的威胁。
因此，对于黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的时空分异研究具有重要的现实意义。
二、研究目的本研究旨在深入探究黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的时空分异规律，具体目的如下：1. 分析黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流的时空分布特征。
2. 探究不同因素对黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的影响。
3. 提出相应的防治措施，为黄土高原区的可持续发展提供科学依据。
三、研究内容本研究将从以下几个方面展开：1. 总体概述：对黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的背景及其研究现状进行总体概述。
2. 数据获取与处理：通过相关的数据获取和处理方法获取相关数据，并利用统计学方法进行数据处理和分析。
3. 分析时空分异规律：通过数据分析和地理信息系统技术，深入探讨黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的时空分异规律。
4. 影响因素分析：通过影响因素的归纳总结和相关分析，探究不同因素对黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的影响规律。
5. 防治措施提出：结合研究结果，针对黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率，提出相应的防治措施。
四、研究方法本研究主要采用相关数据获取和处理方法、统计学方法、地理信息系统技术、多元回归分析等方法，深入探究黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的时空分异规律和影响因素。
五、研究意义本研究的意义主要包括以下几个方面：1. 为进一步探究黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的时空分异规律提供基础性数据支持。
2. 对于黄土高原区侵蚀产沙及高含沙水流频率的防治提供科学依据。
3. 对于相关领域的学术研究和实践应用提供参考和借鉴。
黄土高原周河流域水沙变化特征及其影响因素分析
站名流域控制面积/km 2时期年均降雨量/mm 年均径流深/mm志丹周河7741964~201044939.07文章编号：1673-9000（2019）07-0076-03黄土高原周河流域水沙变化特征及其影响因素分析晏安平，刘刚，曹林顺(陕西省引汉济渭工程建设有限公司，陕西西安710010）［摘要］为探明黄土高原典型流域水沙变化特征和影响因素，选择北洛河上游周河流域为研究对象，采用多年滑动平均、非参数Mann-Kendall 趋势检验、线性趋势估计法以及滑动T 检验和Pettitt 非参数检验法探讨研究区的水沙变化特征，利用水文分析法分析人类活动和气候因素对水沙变化的贡献率。
结果表明：流域年径流和输沙变化均呈现下降趋势，且突变时间均发生在2003年。
退耕还林之后，流域的径流深降低49.74%；输沙量变化更加明显，下降了83.26%。
突变之后，人类活动对流域水沙变化影响基本一致，贡献率分别为87.16%和89.58%，气候因素影响很小。
研究成果为有效分析退耕还林背景下的黄土高原小流域水沙变化可以提供有效指导和参考。
［关键词］水沙变化；人类活动；退耕还林；周河流域［中图分类号］P333［文献标识码］A［收稿日期］2019-06-14［作者简介］晏安平（1979-），男，陕西富平人，工程师，主要从事水利工程技术管理等方面工作。
0引言近年来，黄河上中游区径流和输沙发生显著变化，下降趋势明显[1~2]。
准确判断水沙变化特征和趋势、定量分析气候变化和人类活动对黄河流域水沙变化的影响程度已经成为当前研究的热点之一[3~6]。
赵广举等[4]、党素珍等[5]、龚珺夫等[6]分别对皇甫川、泾河上游和延河流域的研究结果表明，人类活动和气候变化对径流和泥沙减少的贡献率有所不同，但人类活动影响居于主导地位。
北洛河是黄河中游重要的多砂粗砂区和暴雨洪水的主要源头，也是全国最早实施退耕还林试点的地区之一，其水沙变化引起了许多学者的关注。
浅谈北江流域侵蚀产沙时序变化特征
浅谈北江流域侵蚀产沙时序变化特征摘要：利用北江流域的降雨径流泥沙资料，初步分析了流域降雨历时与径流含沙量和输沙量的关系，并表明了流域降雨侵蚀产沙过程的水沙传递关系。
关键词：降雨历时；径流含沙量；输沙量Pick to : the use of Beijiang Basin Rainfall Runoff and sediment data, a preliminary analysis of Basin Rainfall and runoff sediment concentration and sediment transport, and showed that the rainfall erosion sediment yield process of water and sediment transfer relationshipKey words: rainfall runoff; sediment; sediment问题提出的背景：流域产沙主要是其上的岩土在水力、风力、热力和重力等作用下的侵蚀和输移的过程。
在多数地区，水力侵蚀是流域产沙的主要形式。
流域产沙使耕田面积缩小，耕作层和肥分流失，毁坏农田，使河道、水库和渠道淤积，降低甚至丧失功能。
泥沙还是各种污染物的载体。
所以对于北江，作为珠江三大支流之一，分析其侵蚀产沙的特征对于沿海地区的经济发展有着极其重要的作用，即可以尽力避免如上所提到的一些危害。
解决方案所需考虑的因素：对于侵蚀产沙有如下影响因素：①降水，暴雨形成水量丰沛的地表径流，侵蚀强烈,对地面破坏力大。
而雨量相同,强度小的降水,对地面侵蚀弱，产沙少。
②岩土性质等地质条件，决定流域表面抗侵蚀能力。
③坡度大的流域，产沙量大。
④湿润地区植被良好，植物截留降雨，削弱溅蚀，延缓地表径流，减弱侵蚀作用。
半干旱区，植被稀少，集中的降水和径流对地表冲刷强烈。
干旱区,几乎无植被覆盖,地表裸露，风蚀严重。
绕阳河中上游水土保持效益分析
经过 资料综 合分析和实际调查 ，以 １ ７ ９ ５年作为分界年
份 ，因 为 １７ ９ ４年 国务 院 召开 北 方 各 省农 业 会 议 ，１７ ９ ５年 阜 新 市 掀 起 大 规 模 的 农 田 基 本 建 设 高 潮 ， 梯 田 ，兴 建 水 利 工 修 程 等 ， 些 措施 必 然 起 到 一 定 作 用 。根 据 东 白 城 子 站 历 年 最 这 大 洪 峰 流 量 与 造 峰 降 雨 量 比值 计 算 ，１ ７ ９ ６年 以前 比 值 的 均 值 为 １ ． ，ｓ・ ） ９ ６年 及 其 以 后 比值 的 均 值 为 ３ ５ ２ ４ｍ （ 姗 ，１７ ． ｍ】 ｓ・ ） ／（ 姗 ，前 者 是 后 者 的 ３ ５倍 。 这 就 说 明在 水 保 实 施 ． 后， 流域 内 在 相 同 降 雨 条 件 下 所 产 生 的洪 峰 流 量 削 减 了 。 从 场 次 的洪 峰 流 量 的变 化 也 可 以 看 出 ， 治 理 前 后 的 ２次 特 大 如 洪 水 ， １６ 即 ９ ２年 ７月 ２ 日一 次 洪 水 ， 域 平 均 降 雨 量 １ ８９ ６ 流 ０ ．
维普资讯
２０ ０２年第 ６ （ ２ 卷总 ２５期） 期 第 Ｏ １
【 章 编 号 】０２ ６４ ２０ ）６ ０３ ２ 文 １０—Ｏ２ （０２Ｏ—０５—Ｏ Biblioteka 东北水利水 电 ５ ３
绕阳河中上游水土保持效益分析
王 大伟 ， 萍 ， 宗璞 王 王
（ ．辽 宁 省 水文 水 资源 勘测 局 阜 新分 局 ， 宁 阜 新 １ ３ ０ ； ．辽宁 省水 文 水资 源 勘测 局 ， １ 辽 ２００ ２ 辽 宁 沈 阳 ， １０ ３ ３ １ ０ ０ ；．辽 宁省 水 文水 资 源勘 测 局锦 州分 局 ， 宁 锦州 １ １０ ） 辽 ２ ０ ０
绕阳河干流防洪工程冬季筑堤含水率、干密度规律分析
—
４ｌ 一
吉林水利
绕 阳河干 流防洪工程冬 季筑堤 含水率 、干密 度规律 分析 邵静 霞等 ２ １ ０ ０年 １月
取样 深 度 设 ４层 ，分 别 距 堤 顶 ０ １ ． ｍ、０ ５ ． ｍ、
１Ｏ ． ｍ、１５ ．ｍ，每一层取样两组。
在堤 防填筑施工 过程 中取 样 ，做土 的含水量 和密度试验 ，可 以确 定试验段 在填筑过程 中所处 的状态 ，为 今后 定期 （ ５— ３ ｄ １ ０ ）取样试 验进行 比较 奠定基础 。
［ 献 标 识 码］ Ｂ 文
入 的研究 ，总结 出了一套切 实可行 的冬季 筑堤施
１ 工 程 概 况
绕 阳 河 是 辽 宁 省 主 要 河 流 之 一 。２ ０ ０ １年 开
工 技术 。
２ 试 验 段 的选 择
绕 阳河 干 流 防 洪 工 程 冬 季 筑 堤 段 共 计 ３ ５ ４ ４ ｍ，其 中盘 山段 为 ２ ． ６ ｋ ８ｋ ２ ６ ４ ｍ， 占整 个 冬 季 施工 的 ６ 。而 盘 山段 冬 季筑 堤 的工 程量 更 是 ４ 占绕 阳河整 个 冬 季筑 堤 工 程量 的 ７ 。盘 山段 １ 冬季 筑堤工程 的施 工方法和工程 量在全部冬季筑 堤工 程 中具 有较 好的代表性 ，因此 ，冬季筑 堤工 程 试 验段 确 定在 绕 阳河 干 流 盘 山段 ，共 ４个 断
设 ，对 绕 阳河 防洪 工 程 ＋ ２ ０ Ｙ１ Ｒ １ ３ ０ 、 Ｙ１ Ｒ １ ６ 、Ｒ ８ 十 ３
Ｒ １ 十 ３ ０和 Ｒ １ ＋ ３ ０ 试 验 段 的 施 Ｙ２ Ｒ ０ ２ Ｙ２ Ｒ ０ ７ 。
工时 间为 ２ ０ ０ ２年 １ Ｏ月 ３ ０日一 ２ ０ ０ ３年 ３月 １ ８
柳河流域侵蚀产沙特性及成因分析
安徽农业科学 ， Ｌｌ Ａ ｈｉ 鲥 ． ｃ ２０ ， （１ ： ３ — ６ １ Ｊ ￣ ａ ｏ ｎｕ Ａ Ｓｉ ０ ６ ３ ２ ）５ ９ ５４ Ｏ ｌｆ ． ４ ６
责任编辑
陈娟
责任校对
孙能森
柳 河 流域 侵蚀 产 沙 特 － 眭及成 因分 析
ｋ ， 域面 积 ６ ６ ２ ０ ｒ流 ｎ ７８ ｍ 。２ 世纪 ６ 年代 初 ， 国在柳河 流域 ｋ ｏ 我 内先后设立 了三家子 、 白庙子 、 门子 、 石 闹得 海 、 彰武 、 民 等 新
水文站 （ １。 图 ）
２１பைடு நூலகம் 水力侵蚀和沟道侵蚀 。水力侵蚀是柳河流域最主要 ．．
的侵蚀方式 之一 。柳河 上游 多为低 山丘 陵区 、 陵沟壑 区 和 丘 沙岗坨 甸 区 ， 内丘 陵 起 伏 、 壑 纵 横 ， 道 平 均 比 降 在 境 沟 河
立的黄土 ， 由于坡面径流挟带和河水冲刷岸脚， 大量黄土 使
进入河道 。柳 河下游河 道 比降较 小 ， 是新 民县 境 内入 河 特别 口处和辽 河 人海 口处 ， 造成 泥 沙 大 量 淤 积 。由于 柳 河 的挟
特别是养畜牧河流域内发生在冬春季 节的风蚀泥沙有相 当
部 分散落在铁 牛河流 域 的坡 面与沟 道 内 ， 成为该 流域 夏秋 季 节 水蚀泥沙 的沙源 之一 。 ２１３ 重力 侵蚀 。重 力 侵 蚀 是 沟谷 扩 展 的 主要 原 因 ， ．． 同时 也 是流域产 沙 的方 式 之一 。 由于地 形 、 土壤 岩性 、 温差 和暴
图 １ 柳 河 流 域及 其水 文 站 位 置
另外还 能导致重 力侵蚀 的发生 。 ２ １２ 风 力侵 蚀 。风 蚀在 柳 河 流域 内分 布 比较 普遍 ， 可 ．． 并
黑山县绕阳河堤防防洪经济效益分析
黑山县绕阳河堤防防洪经济效益分析作者：谷芳来源：《商情》2009年第14期[摘要]本文介绍了自建国以来,黑山县绕阳河堤防的投资与比较情况,说明了黑山县绕阳河堤防经济效益显著。
[关键词]堤防效益负效益效益费用比相关分析绕阳河在我县境内长52.5公里,流域面积1046.77平方公里。
现有堤防全长83.628公里,堤顶6.0米,迎水坡1:3.0,背水坡1:3.5,堤平均高4.5米。
两岸堤防有穿堤闸站35座,跨河桥梁5座,护岸丁坝55座。
目前防洪标准已达50年一遇,保护6个乡镇,80个村屯,人口19万人,耕地36.0万亩,房屋154000间。
解放前的堤防状况是:长度23.6公里,顶宽1~2米,两岸堤平均高2.0米左右,迎水坡1:1.5,背水坡1:2.0。
解放后,国家和劳动群众进行了大量投资和投劳,对绕阳河两岸堤防加高培厚,才达到了现在防洪标准,为了详细了解堤防的经济效益情况,下面给予详细分析。
一、防洪工程投入量的统计与分析防洪工程投入量主要指国家投次与群众投劳部分。
(一)国家投资(二)劳务投资(三)年运行费二、堤防防洪效益分析对于防洪效益的计算,我们采用典型年系列调查法进行计算,及历史洪痕调查、水文资料调查,对于耕地洪水损失数、房屋财产损失数的计算,采用相关分析取得:耕地洪水损失亩数由A=109Q-7074所得,A为亩数Q洪峰流量;房屋财产损失间数C=3.35Q-221所得,C为房间数,Q为洪峰流量。
耕地洪水损失率及房屋财产损失率的计算方法如下:查县统计资料,1949年粮食单产为43公斤,单价为0.05元/市斤,1985年粮食单产为255公斤,单价为0.30元/市斤,经济增长率为10%,房屋财产由1949年295元/间,增加到1991年11850元/间,经济增长率为10%。
查县物价局统计资料,50~70年代物价比较平稳,只是50年代末有所上涨,从70年代末涨浮较大,综合考虑取物价上涨指数为7%。
相关计算耕地洪水损失率、房屋财产损失率,经济效益计算均附后。
绕阳河流域7·15暴雨洪水分析
３ 基 本 结论
３ ． １ 降 水
１ ６日６ 时降雨结束。典型时段降水强度 １ ｈ 最大 ５ ４ ｍ ｍ，
为碱锅 水库 ； ３ ｈ 最大 ９ ４ ． ５ ｒ Ｉ ｌ ｒ Ｉ １ ， 为务欢池站 ； ６ ｈ 最大 １ ４ ５ ｍ ｍ， 为务欢 池 站库 ； ２ ４ ｈ 最大 １ ６ ９ ｌ 砌 ， 为 务欢池 雨量 站 。 此 次 降 雨降 雨量 超 过 １ ５ ０ ｎ Ⅱ ｎ有 ６ 站， １ ０ ０ ～ １ ５ ０ ｌ ｍｎ 有 ８ 站， ８ ０ － １ ０ ０ ｎ ２ １ ＂ １ １ 有３ 站。 ７ ０ － ８ ０ Ｉ ｍ 有３ 站 ，此次降雨 为全 流 域降雨 。
【 摘 要】 文章 通过对阜新 地 区 ２ ０ １ ３ 年 ７月 １ ５日绕阳河流域 暴雨 洪水 的分析 并定性 ，为今后
阜新地 区暴雨洪水的分析提供 了依据和方法，提高报汛时效性及报汛的准确率奠定 了基础 ，
防 汛测报 效益 大力提 高 ， 水情预报 精度 得到提 升 ， 为防 汛决策提供 及 时、 准确 的 雨水情 信 息 ， 为 洪水的风险调度提供 了科 学依据 。 ［ 关键词 】暴雨 ； 洪水 ； 分析 ； 绕 阳河
受７ 月１ ５日强降 雨影响 ， 绕 阳河韩家杖 － ７ － ７ ｋ 文站 １ ６ 日８ 时， 出现 １ ０ ５ ０ ｍ Ｖ ｓ 洪峰 流量 ， 水位 １ １ ２ ． ７ ８ ｍ， 水 位为 有 实测资料 以来第 １ 位 ，流量 为有 实测 资料 以来第 ４ 位。 东 白城子 站 １ ６日 １ ７ 时， 出现 ７ ７ ５ ｍ ３ 每 秒洪 峰流量 ， 水 位 ７ ３ ． １ ３ ｍ， 水 位为有 实测 资料 以来第 １ 位， 流量 为有 实测资
［ 中图分类号 】 Ｔ Ｖ １ ２ ２ 阜新 市位于辽 宁省西 部的一座 新兴工 业城市 ， 是辽 宁
台安县绕阳河砂堤生物防护工程试验分析
总第 １０期 ２
西部探矿工程
ＷＥ ＳＴ— ＣＨ Ｉ ＮＡ ＥＸＰＬ ＯＲＡＴ Ｉ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
ｓ ｒｅ ． ２ ｅｉｓＮｏ １ ０
Ａｐ ． ０ ６ ｒ２０
２ ０ 年第 ４期 ０６
文章 编号 ：Ｏ ４ ５ １ （Ｏ６Ｏ 一 Ｏ７一 Ｏ １Ｏ— ７ ６ ２Ｏ ）４ ２ ２ ３
保水 能力 ， 到涵养 水源 、 制地表 径流 、 起 控 防止水 土流失等重要作 用 。试验证明 ， 在雨 水打压受到 阻遏 的区域 ， 泥土 流失量 只有 其
裸 露地的 ０ ５ ～Ｌ Ｏ 。 ．
绕阳河堤防工程土 壤侵 蚀大 多发 生在 堤 顶和迎 、 背水 坡面 表土层 。据分析研究 ， 堤防表层 土质不 好和裸 露面积 较多 ， 是堤
参考文献 ：
（ ）此外 ， ７ 同步采用 静 电测量 和监 控技 术 ， 正对生 产环 境 真
（ ）保证静 止时 问 ： ５ 当苯、 二硫 化碳 等 液 体注 入 容器 、 罐 和生 活场所 静电致灾的危险性做到心 中有 数 。 到防患于未然 。 储 达
１ 静电灾害及其防护［ ． 阳： Ｍ］沈 辽宁科学技 术出版社 散 。静止的时间应根据物 料的 电阻率 、 罐 容积 、 储 气象 条件 等具 ［］ 关效圣．
砂土段草皮生长不起来， 表土裸露面积大， 就容易遭受侵蚀。盐碱 土段植物不易成活， 适合在该土质上生长植物物种较少。
（） ２气候 ： 县地 处北 温带 ， 台安 属季风性气候 。堤防土壤在冬
季冻胀 ， 春季融化 ， 屡遭 冻融后 ， 易引起重 力侵蚀 和土 壤流失 。 极 大堤坡 向不 同， 土壤 侵蚀 量 也有 差异 。朝 阳面冬 季 土壤 结冰层
赣江尾闾河段水沙特性及河床演变
泥沙 赣江悬移质含沙量较小， 属少沙河流。 !*&&—
Hale Waihona Puke 外洲站的多年平均含沙量为 ,.,- ’0 1 (# ， ",,- 年间， 多年平均悬移质输沙量为 +**.+ 万 2， 年输沙量变差 系数 为 $%.$&。悬 移 质 输 沙 量 年 内 分 配 与 径 流 对 应， 但其不均匀程度超过径流， 其中 $—& 月的输沙 量占 全 年 的 &%.&/ ， 仅 & 月的输沙量就占全年的 近似等于 - 月至来年 # 月的输沙量之和， 输 "$.-/ ， 沙量年内分配变差系数值达 &&.&+。 !)# 水沙关系 外洲站年径流量与年输沙量 !*&&—",,- 年间， 变化过程 （图 "） 显示： 近年来外洲站的年径流量无 明显变化， 在多年平均径流量附近上下波动， 而年输 沙量自 !**, 年以后呈明显的减小趋势。由外洲站 月平均流量与月平均输沙率关系 （图 #） 可知， 月平 $ 均流量 ! 与月平均输沙率 " 有形如 30 " 4 # （ 30 ! ） 的 关系， 在 !*&&—!**, 年、 !**,—",,- 年及 !*&&—",,年 # 个系列中， # 条趋势线的指数 $ 都为 !.&+% !， 但斜率 # 分别为 + 5 !, 6 + ， 表明 % 5 !, 6 + 及 # 5 !, 6 + ， !**, 年后外洲站输沙量在减少。
究了南昌河段东西河分流比规律及鱼嘴、 丁坝等整 治建筑物对稳定河道河势、 拓宽航道等级的作用等。 由于赣江尾闾河段水沙资料较少， 演变较为复杂， 目 前对于该河段的水沙特性及河床演变还未有相关报 道。近年来， 赣江尾闾河段严重盗采河沙的现象又
2005—2020_年鄱阳湖沙地输沙势特征分析
第22卷 第2期2024年4月中国水土保持科学Science of Soil and Water ConservationVol.22 No.2Apr.2024DOI :10.16843/j.sswc20230822005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析杨德慧,吴汪洋†,高 斌,王志琴,陈 丹(东华理工大学地球科学学院,330013,南昌)摘要:鄱阳湖沿岸风沙活动对经济发展和生态环境产生较大危害㊂探究环湖风沙环境和输沙势(DP)的时空变化,了解鄱阳湖沙地侵蚀规律,对鄱阳湖防沙的重点区域具有重要意义㊂基于2005 2020年鄱阳湖沿岸九江㊁庐山㊁星子㊁永修㊁都昌㊁鄱阳和南昌7个气象站点的风况数据,利用输沙势分析其沙地的风能环境特征㊂结果表明:1)2005 2020年鄱阳湖沿岸的起沙风速波动减小,起沙风风频冬季最高,夏季最低,风向偏北㊂2)研究区内DP 年际变化整体呈下降趋势,季节差异性较大,春冬季大于夏秋季;空间异质性显著,呈北高南低,西高东低的空间格局,庐山和星子最大,鄱阳最小㊂庐山站处于中风能环境,其他6个站点属于低风能环境㊂DP 的风向集中分布在N-NE,合成输沙方向指向偏西南㊂3)风向变率存在明显的区域差异现象,南昌和永修表现出较大变率的单峰状态,其他5地则较多处于中等变率的双峰状态㊂总体上,DP 时空演变差异与沙地面积变化一致,合成输沙势与沙地面积同期增大或减小,高值区分布在沙地面积较大处㊂建议以鄱阳湖西北部㊁都昌㊁永修为沙化防治的重点区域㊂关键词:输沙势;沙地;起沙风;鄱阳湖中图分类号:K90文献标志码:A文章编号:2096⁃2673(2024)02⁃0090⁃09引用格式:杨德慧,吴汪洋,高斌,等.2005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析[J].中国水土保持科学,2024,22(2):90-98.YANG Dehui,WU Wangyang,GAO Bin,et al.Analysis on characteristics of sand drift potential of the Poyang Lake sandy land from the year of 2005to 2020[J].Science of Soil and Water Conservation,2024,22(2):90-98.收稿日期:20230423 修回日期:20230911项目名称:国家自然科学基金 中国东南和西北地区丹霞地貌陡坡上洞穴成因对比研究”(42361002);江西省自然科学基金青年基金 鄱阳湖湖岸沙丘的移动形态演变及其风沙危害研究”(20202BABL213028);东华理工大学博士启动基金(DHBK2019052)第一作者简介:杨德慧(1998 ),女,硕士研究生㊂主要研究方向:风沙地貌防治㊂E⁃mail:761759042@†通信作者简介:吴汪洋(1988 ),男,博士,讲师㊂主要研究方向:水土保持与荒漠化防治㊂E⁃mail:bnuwwy@Analysis on characteristics of sand drift potential of the PoyangLake sandy land from the year of 2005to 2020YANG Dehui,WU Wangyang,GAO Bin,WANG Zhiqin,CHEN Dan(School of Earth Sciences,East China University of Technology,330013,Nanchang,China)Abstract :[Background ]There are differences in aeolian activities and expansion velocity of sandy land in different parts of the Poyang Lake coast,which greatly affects the ecological environment and sustainable economic development of the Poyang Lake region.Therefore,strengthening the research on the wind regime and sandy environment of the Poyang Lake helps to understand the erosion patterns of the sandy land in Poyang Lake,and provides guidance for the key directions and regions of sand⁃control 第2期杨德慧等:2005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析work.[Methods]Based on the wind data of seven meteorological stations along Poyang Lake from the year of2005to2020,including Jiujiang,Lushan,Xingzi,Yongxiu,Duchang,Poyang and Nanchang. The value and direction of sand⁃driving wind and sand drift potential were calculated,and the characteristics of sand wind activity and wind energy environment of sandy land along Poyang Lake were analyzed and evaluated.[Results]1)The fluctuation of sand⁃driving wind velocity in almost all stations decreased during16years,and presented the largest velocity in the northward directions and the highest sand⁃driving wind frequency(F s)in winter versus the lowest in summer.2)The sand drift potential (DP)showed a downward trend during the past16years,and the seasonal variation was larger,with spring and winter being larger than summer and autumn.The spatial heterogeneity of Poyang Lake was significant,and the spatial distribution was higher in the north and lower in the south,and higher in the west and lower in the east.The wind energy environment in the Lushan station was medium,while the other six stations were low.Moreover,The wind energy environment in the Lushan station was medium, while the other six stations were low.The DPs were primarily derived from north⁃to⁃northwest wind directions,which accorded to the south⁃to⁃southwest directions of resultant drift potential(RDP).3)There was a significant regional difference in the wind direction variability(C r),Nanchang and Yongxiu had large variability and single peak wind energy,and the other5stations had medium variability and double peak wind energy.[Conclusions]The spatial and temporal variation of drift potential was consistent with the variation of sandy land area.The resultant drift potential and sandy land area increased or decreased at the same time,and the high value area was distributed in the large sandy land area.It is suggested that the northwest of Poyang Lake,Duchang and Yongxiu should be the key areas of desertification control.Keywords:sand drift potential;sandy land;sand⁃driving wind;the Poyang Lake 风对土地沙漠化和风沙灾害具有重要影响,区域起沙风可以搬运地表沙物质,风速和风频的大小影响着风沙活动强度和沙粒运输方式,风向控制着区域沙粒移动方向㊂因此对区域风况和风能环境研究有助于了解区域的风沙活动规律㊂输沙势是衡量区域风沙活动强度的指标[1],国内外众多学者基于风况和输沙势对沙漠地区的风沙活动开展了广泛的研究㊂其中,Fryberger等[2]提出输沙势计算公式, Hereher等[3]和Al⁃Awadhi等[4]对全球典型沙漠化地区的输沙势进行评估㊂国内学者对输沙势的研究集中于在中国北方和青藏高原沙漠化地区[57],如张克存等[8]和张正偲等[9]对输沙势和输沙量的关系进行研究㊂鄱阳湖沙地及沙山的形成有别于北方沙漠㊂该地区沙化地是水蚀和风蚀共同作用的结果[10],但近年来学者们对鄱阳湖沙地的固沙效益[11]和水蚀方面研究较集中,对沙地风蚀的研究匮乏㊂因此加强对鄱阳湖风况和风沙环境的研究有助于了解鄱阳湖沙地侵蚀规律,对沙化土地治沙防沙具有重要意义㊂鄱阳湖沙地是典型的南方湖滨沙化土地,沿岸不同部位的沙化土地在规模和扩展速度方面存在差异,加上采砂场等基础建设的开发,加剧了该区域的水土流失和土地退化㊂因此,本文选取鄱阳湖沿岸2005 2020年的气象数据,分析沿岸沙地风况特征和输沙势时空变化特征,从而指导鄱阳湖防沙的重点区域,遏制风沙危害,防治水土流失,提升水土保持功能,促进鄱阳湖生态环境的改善㊂1 研究区概况鄱阳湖位于江西省北部,长江中下游南岸,其沙源和水源主要源自赣江㊁抚河㊁饶河㊁信江㊁修水等5河,属亚热带湿润气候,夏季高温多雨,干湿季分明,2005 2020年均气温12.47~18.80℃,最高气温41℃,全年无霜期241~304d,年降水量928.10~ 2956.60mm,集中在3 6月㊂鄱阳湖沙地类型主要有流动沙丘㊁半固定沙丘㊁固定沙丘㊁湖岸沙山,总沙化土地面积3万8900hm2,其中固定沙丘6700hm2,半固定沙丘1万3600hm2,流动沙丘8500hm2,主要分布在星子沙地和东港河沙地㊁松19中国水土保持科学2024年门山岛沙地,厚田沙漠,定山村㊁沙湖村㊁南矶山等地也有零星分布(图1)㊂植被主要有湿地松(Pinus el⁃liottii )㊁蔓荆(Vitex trifolia )㊁狗牙根(Cynodon dac⁃tylon )㊁胡枝子(Lespedeza bicolor )等固沙植物㊂图1 鄱阳湖主要沙地及气象站位置Fig.1 Location map of main sandy lands and meteorological stations of Poyang Lake2 数据与方法鄱阳湖沿岸的7个基准气象站:九江(E 116°00′,N 29°44′)㊁庐山(E 115°59′,N 29°35′)㊁星子(E 116°03′,N 29°27′)㊁永修(E 115°49′,N 29°03′)㊁都昌(E 116°12′,N 29°16′)㊁鄱阳(E 116°41′,N 29°00′)㊁南昌(E 115°55′,N 28°36′)(图1),海拔分别为:36.1㊁1164.5㊁37.1㊁36.6㊁35.5㊁40.1和46.9m㊂气象站的风况㊁气温㊁降水等数据来源于中国气象局,统计时间段为2005年1月1日到2020年12月31日,统计间精度为时㊂对研究区16a 的平均风速(V a )㊁最大风速(V max )㊁起沙风风向和起沙风风频(F s )进行统计㊂输沙势可评价风能环境,其计算公式[2]为:D p =V 2(VV t )t ;(1)C r =R DPD p㊂(2)式中:D p 为输沙势(drift potential,DP),VU 低风能环境(<200VU)㊁中风能环境(≥200~≤400VU)㊁高风能环境(>400VU);V 为t 时间内所有大于或等于临界起沙风的风速,m /s;V t 为临界起沙风速,6m /s[12];t 为起沙风作用时间占总观测时间的比例,%;R DP 为合成输沙势(resultant drift potential,RDP),VU㊂C r 为风向变率,指区域风向组合情况[13],分为:大比率(<0.3),复合风况㊁中比率(≥0.3~≤0.8),钝双峰或锐双峰㊁小比率(>0.8),单峰或窄单峰㊂3 结果与分析3.1 全年风况特征3.1.1 风速变化特征 由表1可得,鄱阳湖沿岸各站点V a 与V max 空间变化相似,西北高于中部和南部,西北部的庐山站V a 最高(3.71m /s),东南部的鄱阳站最低(1.97m /s)㊂季节变化中,除鄱阳站V a 和V max 在夏季较大,庐山站春季的V a 较大之外,其他气象站:V a 秋㊁冬季较大和V max 春季最高㊂表明研究区春季极大风天气多,秋㊁冬两季V a 较高,夏季风速最低㊂3.1.2 起沙风特征 由表1可得,鄱阳湖沿岸各站点V 和F s 在空间上,庐山和星子为高值区,九江和鄱阳为低值区,在季节变化中,V 在春季时最高,F s 除庐山和鄱阳的春季最高外,其余各站均在冬季最高㊂由图2可得,2005 2006年间各站的V 波动变化显著,整体减小,庐山㊁星子和永修偏高,鄱阳和九江偏低㊂相比V ,F s 年际变化波动范围较小,总体下降,庐山与星子F s 最高㊂由图3可得,风向以北为0,按顺时针取方位,29 第2期杨德慧等:2005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析表1 2005 2020年鄱阳湖沿岸各站点的V a ㊁V max ㊁V ㊁F sTab.1 V a ,V max ,V and F s of meteorological stations along Poyang Lake from 2005to 2020季节Season指标Index 九江Jiujiang 庐山Lushan 星子Xingzi 永修Yongxiu 都昌Duchang 鄱阳Poyang 南昌Nanchang V a2.173.882.862.722.661.932.23春季SpringV max 11.7020.5023.0017.0014.2011.2012.20V 6.938.557.517.467.346.897.45F s 0.325.061.841.240.930.140.86V a 2.023.862.912.632.762.012.11夏季SummerV max 10.6018.4022.9013.5012.5013.1010.10V 6.868.037.257.097.126.847.05F s 0.124.741.530.640.820.060.31V a 2.123.803.192.902.821.952.63秋季AutumnV max 10.5018.6013.4014.6012.8011.808.00V 6.878.367.307.437.137.117.30F s 0.204.902.251.211.100.121.09V a 2.213.283.202.992.771.972.57冬季WinterV max 10.717.5014.1015.4012.709.7011.80V 6.918.217.387.297.226.727.26F s 0.333.322.281.391.230.121.20年YearV a 2.133.713.042.812.771.972.38V 6.908.307.367.357.226.907.30 注:V a :平均风速,m /s;V max :最大风速,m /s;V :起沙风平均风速,m /s;F s :起沙风风频,%㊂下同㊂Notes:V a :Average wind velocity,m /s;V max :maximum wind velocity,m /s;V :average wind velocity,m /s;F s :frequency of sand⁃driving wind,%.The samebelow.图2 2005 2020年鄱阳湖沿岸各气象站V 和F s 年际变化Fig.2 Interannual variation of V and F s of meteorological stations along Poyang Lake from 2005to 2020下角N㊁E㊁S㊁W 等代表16个风向方位㊂除庐山站起沙风向多变以外,其余站的起沙风均集中在WN-N-NE,鄱阳湖沿岸的F s 整体呈北部大于东部和南部的空间特征;除鄱阳站和南昌站外,其余站点秋冬季的F s 高于春夏季,秋冬季盛行的N-NE 风是鄱阳湖沙地产生风沙活动最强烈的时段和来源㊂3.2 DP 特征3.2.1 时间变化 由图4可得,2005 2020年鄱阳湖沿岸各站点的DP 年际变化波动大,整体呈减小趋势,分别在2010㊁2013㊁2016和2019年出现波峰(46.68<VU <63.77)㊂各站点年均DP 较低,为低风能环境,DP 在NNE (18.32VU )㊁NE(12.85VU)和ENE 方向较高(累计DP 占全年39中国水土保持科学2024年 N为北㊁NNE为北北东㊁NE为东北㊁ENE为东东北㊁E为东㊁ESE为东东南㊁SE为东南㊁SES为南东南㊁S为南㊁SSW为南西南㊁SW为西南㊁WSW为西西南㊁W为西㊁WNW为西西北㊁NW为西北㊁NNW为北西北㊂N:North.NNE:North northeast.NE:Northeast.ENE:East northeast.E:East.ESE:East southeast.SE:Southeast.SES:South southeast.S: South.SSW:South southwest.SW:Southwest.WSW:West southwest.W:West.WNW:West northwest.NW:Northwest. NNW:North northwest.图3 鄱阳湖沿岸各气象站年均起沙风风向频率Fig.3 Annual frequency of sand⁃driving wind direction at meteorological stations along Poyang Lake的40.00%~68.00%)㊂总DP在2005年达到峰值(76.29VU),2014年为谷值(29.64VU)㊂RDP 分别在2005㊁2016和2019年较高(27.34~29.56VU),2012年为谷值(9.50VU),2011年之后RDP与DP变化趋势相同㊂在奇数年份较大;各站点的合成输沙方向(resultant drift direction, RDD)指向SW-W;C r除2006㊁2010和2012年为小比率外,其余年份均为中比率㊂除2006㊁2010和2012年为小比率的风向变率之外之外(C r<0.3),其余年份均表现出较强的东北输沙源特性(0.3<C r<0.8)㊂季节差异上,DP大小为春季>冬季>秋季>夏季(图5)㊂RDP在秋冬季较高,春季多方向起风,秋季和冬季风向单一,四季均为低风能环境㊂各季RDD指向SSW-W,表明整体沙物质向西南方向输移,与年际RDD指向相似㊂C r在春季为中比率,南风和东北风较强,其他季节属高比率,以东北风为主㊂49 第2期杨德慧等:2005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析 DP:Drift potential,VU.RDP:Resultant drift potential,VU.RDD:Resultant drift direction,(°).C r :Wind direction variability.The same below.图4 2005 2020年鄱阳湖沿岸DP 年际变化Fig.4 Interannual variation of DP along Poyang Lake from 2005to 2020图5 鄱阳湖沿岸DP 季节变化Fig.5 Seasonal variation of DP along Poyang Lake3.2.2 空间变化 由图6a㊁b 可得,DP 与RDP 均以庐山和星子较大,九江和鄱阳最小㊂RDP 平均值大小为:庐山>星子>永修>南昌>都昌>九江>鄱阳,庐山绝大部分时间处于中风能环境,而其他6站16a 间均为低风能环境㊂2005 2020年鄱阳湖沿岸各站点DP 呈波动下降趋势,风力侵蚀作用逐渐减弱,波峰与波谷的年份相差2~3a,其中庐山下降幅度最大,鄱阳和九江下降幅度最小,区域差异显著,呈北高南低㊁西高东低的空间特征,西北部是风沙活动较强的区域㊂由图6c㊁d 可得,鄱阳湖沿岸的C r 空间异质性显著㊂庐山为中比率;星子和永修既有中比率又有大比率;都昌㊁九江㊁南昌㊁鄱阳C r 波动范围较大,而鄱阳和南昌风况较单一,以大比率为主㊂整体上,鄱阳湖东部和南部地区的风况环境稳定,输沙方向集中,西部和北部出现两个近似相对方向的输沙现象,输沙具有一定往复性㊂4 讨论时间尺度上,RDP 与鄱阳湖沙地面积变化相似(表2),整体逐年减少㊂年内变化中,冬季的RDP较高, 旱季”和 风季”同期促使冬季的风沙活动强,尽管季风对夏季的影响较大,但夏季植被盖度高,降水量大,削弱了起沙风速,导致F s 较低㊂空间尺度上,鄱阳湖沙地DP 北高南低,西高东低,这与地形和气候有关㊂西北部庐山站海拔高,风速比平59中国水土保持科学2024年图6 2005 2020年鄱阳湖沿岸气象站DP㊁RDP㊁C r ㊁RDDFig.6 DP,RDP,C r ,and RDD of meteorological stations along Poyang Lake from 2005to 2020表2 鄱阳湖沙地面积[15]与RDP 的变化特征Tab.2 Variation characteristics of sandy landarea [15]and RDP in Poyang Lake年份Year沙地面积Sandy area /km 2沿岸RDP RDP along the coast /VU200848.7016.10200939.3618.32201043.3115.83201137.2420.24201238.479.05201332.0723.69201432.6517.27201637.6229.56201733.3425.88地大;星子站位于鄱阳湖狭管处,在狭管效应影响下风速增加;九江站位于狭管周边,风速降幅大;鄱阳站位于湖面开阔的东南部,远离狭道,风速降低快[14]㊂DP 空间变化与风沙活动变化一致,如DP 与沙地面积空间分布情况相符㊂庐山和星子DP 最高,在附近有面积最大的星子沙岭和多宝沙山,分别为12.52和14.42km 2;鄱阳站DP 最低,沙地面积最小,裸沙地较少㊂ 风况影响风沙地貌发育,在一定程度上决定沙丘形态[16]㊂沙丘的发育整体呈NE -SW 延伸,与RDD 大体一致,表明东北风对沙山的影响较大㊂星子沙地迎风坡发育风蚀槽与风蚀垄,呈线型延伸,平行排列(图7a),走向多为30°,与主风向一致[17],灌丛沙堆顶部到逐渐尖灭的尾端可指示起沙风的方向[18],走向与RDD 一致(图7b);松门山岛沙地呈东西走向,在东部主要发育南北走向的风蚀垄,沙丘表面形成的沙波纹(图7c),可判断出松门山岛冬季风向为北风;吉山沙地东部发育三种类型的抛物线沙丘,北至南依次为短臂高脊型㊁长臂中脊型和中臂69 第2期杨德慧等:2005 2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析图7 鄱阳湖沙地风沙地貌类型Fig.7 Types of aeolian sand landform in Poyang Lake sandy land低脊型[19],顺风向排列㊂5 结论2005 2020年鄱阳湖沿岸F s 冬季最高,起沙风风速波动较小㊂DP 变化波动大,整体呈减小趋势,奇数年份较大,在春季最高,而RDP 在冬季最高㊂DP 和RDP 均呈北高南低,西高东低的空间特征,DP 与RDP 均以庐山最大㊂RDD 以偏西南为主,起沙风风向和DP 以N 和NNE 为主㊂南昌和永修C r 为大比率,其他5站为中比率㊂RDP 与沙地面积同期增大或减小,高值区分布在沙地面积较大处㊂RDD 以西南为主,与鄱阳湖沙地风蚀地貌发育规律相符合㊂应重视星子㊁都昌㊁永修的沙化防治㊂6 参考文献[1] 罗凤敏,高君亮,辛智鸣,等.乌兰布和沙漠东北缘起沙风风况及输沙特征[J ].农业工程学报,2019,35(4):145.LUO Fengmin,GAO Junliang,XIN Zhiming,et al.Charac⁃teristics of sand⁃driving wind regime and sediment trans⁃port in northeast edge of Ulan Buh Desert [J].Transac⁃tions of the CSAE,2019,35(4):145.[2] FRYBERGER S G,DEAN G.Dune forms and wind re⁃gime[M]∥McKee E D.A Study of Global Sand Seas.Hawaii,USA:University Press of the Pacific,1979:132.[3] HEREHER M E.Assessment of sand drift potential alongthe Nile Valley and Delta using climatic and satellite data [J].Applied Geography,2014(55):39.[4] AL⁃AWADHI J M,AL⁃HELAL A,AL⁃ENEZI A.Sanddrift potential in the desert of Kuwait [J].Journal of Arid Environments,2005,63(2):425.[5] 王永胜,杨文斌,李永华,等.库姆塔格沙漠东缘荒漠绿洲过渡带风况及输沙势[J].干旱区资源与环境,2015,29(1):140.WANG Yongsheng,YANG Wenbin,LI Yonghua,et al.Wind regime and resultant sand⁃transporting potential in the desert⁃oasis ecotone in the eastern marginal zone of the Kumtag Desert [J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2015,29(1):140.[6] 李红军,何清,杨青.近40a 新疆输沙势的分析[J].中国沙漠,2004,24(6):706.LI Hongjun,HE Qing,YANG Qing.Analysis of drift po⁃tential in Xinjiang in recent 40years [J].Journal of Des⁃ert Research,2004,24(6):706.[7] 汪海娇,田丽慧,张登山,等.青海湖东岸沙地风沙活动特征[J].中国沙漠,2020,40(1):49.WANG Haijiao,TIAN Lihui,ZHANG Dengshan,et al.Characteristics of blown sand activities in sandy land on the eastern shore of the Qinghai Lake of China [J].Jour⁃nal of Desert Research,2020,40(1):49.[8] 张克存,屈建军,俎瑞平,等.腾格里沙漠东南缘风沙活动动力条件分析:以沙坡头地区为例[J].干旱区地理,2008,31(5):643.ZHANG Kecun,QU Jianjun,ZU Ruiping,et al.Dynamical characteristics of wind⁃blown sand activities at the south⁃east edge of Tengger Desert:A case study at Shapotou Re⁃gion [J].Arid Land Geography,2008,31(5):643.[9] 张正偲,董治宝,赵爱国,等.输沙量与输沙势的关系[J].中国沙漠,2011,30(4):824.ZHANG Zhengsi,DONG Zhibao,ZHAO Aiguo,et al.Re⁃lationship between sand transport and sand drift potential [J].Journal of Desert Research,2011,30(4):824.[10]丁明军,郑林,聂勇.鄱阳湖沙山地区沙化土地特征及成因分析[J].水土保持通报,2010,30(2):159.DING Mingjun,ZHENG Lin,NIE Yong.Characteristicsand driving factors of sandy desertification in the sandy79中国水土保持科学2024年hill area of Poyang Lake[J].Bulletin of Soil and WaterConservation,2010,30(2):159.[11]左长清,杨洁,李相玺.江西省鄱阳湖湖滨沙地蔓荆的固沙效益[J].中国水土保持科学,2003,1(2):38.ZUO Changqing,YANG Jie,LI Xiangxi.Sand fixationbenefits of Vitex trifolia L.in bank land of Poyang Lake inJiangxi[J].Science of Soil and Water Conservation,2003,1(2):38.[12]党淑青.沙岭沙山风蚀地貌特征与成因分析[D].南京:南京大学,2013:28.DANG Shuqing,Characteristics and formation of the winderoded landforms on Shaling Sand Hills[D].Nanjing:Nanjing University,2013:28.[13]俎瑞平,张克存,屈建军,等.塔克拉玛干沙漠风况特征研究[J].干旱区地理,2005,28(2):167.ZU Ruiping,ZHANG Kecun,QU Jianjun,et al.Study onwind regime characteristics in the Taklimakan Desert[J].Arid Land Geography,2005,28(2):167. [14]贺志明,聂秋生,刘熙明,等.鄱阳湖区近地层风能资源特征研究[J].资源科学,2011,33(1):184.HE Zhiming,NIE Qiusheng,LIU Ximing,et al.Surface⁃layer wind energy resources over the Poyang Lake area[J].Resources Science,2011,33(1):184. [15]李成梁,况润元,吴倩雯.近十年鄱阳湖枯季湿地信息提取及变化监测分析[J].江西理工大学学报,2019,40(3):30.LI Chengliang,KUANG Runyuan,WU Qianwen.Analysisof information extraction and monitoring of Poyang Lakewetland during low flow period in recent ten years[J].Journal of Jiangxi University of Science and Technology,2019,40(3):30.[16]田敏,钱广强,杨转玲,等.柴达木盆地东北部哈勒腾河流域风况特征及其对风沙地貌发育的影响[J].中国沙漠,2021,41(1):1.TIAN Min,QIAN Guangqiang,YANG Zhuanling,et al.Characteristics of wind regime and its influences on thedevelopment of aeolian landforms in the HaertengheReach,northeastern Qaidam Basin,China[J].Journal ofDesert Research,2021,41(1):1.[17]韩志勇,李徐生,张兆干,等.鄱阳湖湖滨沙山垄状地形的成因[J].地理学报,2010,65(3):331.HAN Zhiyong,LI Xusheng,ZHANG Zhaogan,et al.Gene⁃sis of ridgelike landform on sand hill on the shore of thePoyang Lake[J].Acta Geographica Sinica,2010,65(3):331.[18]邹学勇.中国亚热带湿润地区风沙地貌的研究:以江西省新建县厚田为例[J].中国沙漠,1990,10(2):46.ZOU Xueyong.A study on aeolian sand in humid subtropi⁃cal zone in China:Taking Houtian area in Xinjian county,Jiangxi province as an example[J].Journal of Desert Re⁃search,1990,10(2):46.[19]任翌成.自然和人为因素影响下鄱阳湖滨抛物线沙丘的发育模式[D].南京:南京大学,2020:58.REN Yicheng.Natural and human factors influence theformation of parabolic dunes on the shore of Poyang Lake[D].Nanjing:Nanjing University,2020:58.89。
211104370_次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响
第30卷第3期2023年6月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .30,N o .3J u n .,2023收稿日期:2022-03-06 修回日期:2022-04-14 资助项目:国家自然科学基金 砒砂岩坡面侵蚀时空变异与植被斑块格局演变互馈机制 (42267049);内蒙古教育厅 高等教育改革发展项目 青年科技英才计划 (N J Y T 22046);内蒙古自治区科技计划项目 黄河十大孔兑流域生态修复空间精准识别与智慧水土保持技术 (2021G G 0052) 第一作者:李龙(1989 )男,吉林桦甸人,副教授,博士,主要从事土壤侵蚀及水土保持相关研究㊂E -m a i l :l i l o n gd h r @126.c o m h t t p :ʊs t b c y j .p a pe r o n c e .o r gD O I :10.13869/j.c n k i .r s w c .2023.03.008.李龙,张尚轩,高鑫宇,等.次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响[J ].水土保持研究,2023,30(3):1-9.L IL o n g ,Z H A N GS h a n g x u a n ,H EJ u n ,e t a l .D e v e l o p m e n t o f R i l lM o r p h o l o g y o nS a n d s t o n e S l o pe sU n d e r I n d i v i d u a l R a i nf a l l E v e n t a n d I t s E f f e c t o nE r o s i o na n d s e d i m e n tP r o d u c t i o n [J ].R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2023,30(3):1-9.次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响李龙1,2,张尚轩1,高鑫宇3,李强4,袁亮4,贺俊5(1.内蒙古农业大学沙漠治理学院,呼和浩特010018;2.荒漠化生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室,呼和浩特010000;3.南京信息工程大学遥感与测绘工程学院,南京210044;4.鄂尔多斯市林草事业发展中心,内蒙古鄂尔多斯017000;5.国家能源集团准能集团环境保护部,内蒙古鄂尔多斯010399)摘 要:[目的]以水蚀剧烈的砒砂岩区裸露坡面为研究对象,分析次降雨下坡面细沟形态演变及侵蚀产沙特征,以期为坡面沟蚀发育演变及坡面水土流失治理提供理论依据㊂[方法]基于野外径流小区原位监测试验,采用三维激光扫描仪监测径流小区两个雨季13次自然降雨下细沟发育过程及产流产沙规律㊂[结果](1)小区内细沟发育过程分为4个阶段:跌坎发育 断续细沟 连续细沟 沟网形成;(2)细沟长度㊁宽度㊁深度及细沟体积㊁细沟密度㊁细沟复杂度均随着降雨的继续呈上升趋势,而细沟宽深比呈下降趋势;(3)研究区内中雨对细沟发育贡献最大,其发生频率为53.69%,对细沟形态的影响占比71.25%㊂[结论]细沟形态变化对产沙的影响较大,细沟出现后产沙量明显上升,产沙量与细沟发育过程对应关系较好,而对产流过程的影响有限,尤其细沟体积与产沙量及含沙量的相关性最强㊂关键词:次降雨;坡面;细沟形态;产流;产沙中图分类号:S 157.1 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2023)03-0001-09D e v e l o p m e n t o fR i l lM o r p h o l o g y o nS a n d s t o n e S l o pe sU n d e r I n d i v i d u a lR a i nf a l l E v e n t a n d I t sE f f e c t o nE r o s i o na n dS e d i m e n t P r o d u c t i o nL IL o n g 1,2,Z H A N GS h a n g x u a n 1,H EJ u n 3,L IQ i a n g 4,Y U A N L i a n g4(1.C o l l e g e o f D e s e r tC o n t r o lS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,H o h h o t 010018,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o f S t a t eF o r e s tA d m i n i s t r a t i o n f o rD e s e r tE c o s y s t e m P r o t e c t i o na n dR e s t o r a t i o n ,H o h h o t 010000,C h i n a ;3.S c h o o l o f R e m o t eS e n s i n g &Ge o m a t i c s E n g i n e e r i n g N a n j i n g U n i v e r s i t y of I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n dT e c h n o l og y ,N a n j i n g J i a n gs u ,210044;4.E r d o sF o r e s t r y a n dG r a s sB u s i n e s sD e v e l o p m e n tC e n t e r ,E r d o s ,I n n e rM o n go l i a 017000,C h i n a ;5.E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o nD e p a r t m e n t o f N a t i o n a lE n e r g y G r o u p Z h o n g n e n g G r o u p ,E r d o s ,I n n e rM o n go l i a 010399,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h ee x p o s e ds l o pew a ss e l e c t e dt or e v e a l t h ee v o l u t i o no f t h e p a t t e r no f r i l l a n dt h e c h a r a c t e r i s t i c s o f e r o s i o n -i n d u c e d s e d i m e n t g e n e r a t i o no n t h e s l o pe ,i no r d e r t o p r o v i d e t h e o r e t i c a l b a s i sf o r t h e d e v e l o p m e n t o f s l o p e t e r r a i na n ds o i l e r o s i o n m a n ag e m e n t .[M e th o d s ]Ri l l d e v e l o p m e n t a n dr u n o f f a n d s e d i m e n t p r o d u c t i o nu n d e r13n a t u r a l r a i n f a l le v e n t s i nt w or a i n y s e a s o n sw e r ea n a l yz e db a s e do ni ns i t u d e t e c t i o n c o n d u c t e db y u s i n g th e t h r e e -d i m e n s i o n a l l a s e r s c a n n e ru n d e r t h en a t u r a l r a i n f a l l c o n d i t i o n s i n t h e f i e l d .[R e s u l t s ](1)R i l l d e v e l o p m e n t c a nb ed i v i d e d i n t o f o u r s t a g e s :d r o p r i d g ed e v e l o pm e n t -i n t e r m i t t e n t r i l l -c o n t i n u o u s r i l l -f u r r o wn e t w o r k f o r m a t i o n (2)T h e l e n g t h ,w i d t h ,d e p t ha n dv o l u m eo f r i l l ,d e n s i t y o f f i n e r i l l s ,a n dc o m p l e x i t y o f r i l l sa l l s h o wt h e i n c r e a s i n g tr e n dw i t ht h ec o n t i n u a t i o no f r a i n f a l l ,w h i l e t h e Copyright ©博看网. All Rights Reserved.r a t i oo fw i d t h t od e p t ho f r i l l s h o w s t h e d e c r e a s i n g t r e n d.(3)T h e l a r g e s t c o n t r i b u t i o n t o i t s d e v e l o p m e n t i s t h em e d i u mr a i n f a l lw i t ht h ef r e q u e n c y o f53.69%,a n dt h ee f f e c to f m e d i u m r a i n f a l lo nr i l lm o r p h o l o g y a c c o u n t s f o r71.25%.[C o n c l u s i o n]T h e c h a n g e o f r i l lm o r p h o l o g y h a s a g r e a t e r i m p a c t o n s e d i m e n t p r o d u c t i o n,a n d s e d i m e n t p r o d u c t i o n i n c r e a s e ss i g n i f i c a n t l y a f t e r t h ea p p e a r a n c eo f r i l l s,a n ds e d i m e n t p r o d u c t i o nc o r r e s p o n d s w e l lw i t h t h e d e v e l o p m e n t p r o c e s so f r i l l s,w h i l e t h e i m p a c t o n t h e r u n o f f p r o d u c t i o n p r o c e s s i s l i m i t e d.I n p a r t i c u l a r,t h e c o r r e l a t i o nb e t w e e n r i l l v o l u m e a n d s e d i m e n t p r o d u c t i o n a n d s e d i m e n t c o n t e n t i s t h e s t r o n g e s t.K e y w o r d s:r a i n f a l l;s l o p e;r i l lm o r p h o l o g y;r u n o f f;s e d i m e n t y i e l d坡面作为侵蚀中最基本的单元,侵蚀过程极其复杂,坡面上最主要的侵蚀方式是细沟侵蚀[1],其发育过程中的形态特征对坡面侵蚀有着显著影响[2],裴冠博等[3]通过室内人工降雨分析了晋西黄绵土坡面细沟的发育过程,指出坡中及坡下最先开始发育,其顺序为跌坎 细沟 细沟网 细沟崩塌㊂细沟形态的演变是由降雨㊁侵蚀及其自身变化间相互作用而形成的动态系统[4],其中次降雨的降雨强度㊁降雨历时及降雨量等因素对细沟发育起决定性作用㊂郑良勇等[5]在次降雨条件下,利用稀土元素通过室内模拟降雨试验来揭示坡面侵蚀过程中面蚀和细沟侵蚀的发育形态,结果表明仅有30%的侵蚀量来源于面蚀㊂细沟的发展使地表径流在网络中不断汇集,输沙能力增强,又加速了裸露坡面细沟的发展过程[6],严重影响了坡面产流产沙过程,加剧了土壤的流失,耿晓东[7]以我国主要水蚀区为研究地,通过模拟降雨试验,对细沟发生过程进行观测并计算其特征,揭示了坡面细沟侵蚀发展过程及其对坡面侵蚀产沙动态变化的影响㊂在细沟出现后土壤侵蚀量剧烈增加[8],研究表明坡面侵蚀量的70%以上都由细沟侵蚀导致[9],有时在极特殊情况下甚至能增长到90%㊂M e y e rL D等[10]也指出随着坡面侵蚀的发展,细沟的发育使坡面总侵蚀量较原来增加3倍㊂近年来,将坡面细沟形态特征作为揭露坡面侵蚀过程中各要素相互影响机制的微地貌要素,由坡面微地貌变化来推进坡面径流输沙运移规律,已经成为业内研究的新趋势㊂计算机数字近景摄影测量[11]及三维激光扫描技术等高新科技的精确监测开始在土壤侵蚀领域内广泛应用,不仅解决了人为测量精度低,工作量繁琐及人为干扰的影响问题,对于细沟形态的研究也由定量研究替代了定性描述[12]㊂黎武就以微流域为研究对象,采用R I G E L-400三维激光扫描仪测量了单沟及沟系两个尺度下细沟发育形态及其影响因素[13]㊂砒砂岩区处于典型丘陵沟壑大环境下,总面积达1.67万k m2,主要分布在我国黄土高原北部晋陕蒙交界地带㊂其成岩程度低,矿物颗粒间胶结能力差,极易侵蚀产沙并导致严重的水土流失,该区土壤侵蚀的治理为业内研究重点及解决黄河粗沙集中来源区泥沙问题的关键[14]㊂水力侵蚀是导致砒砂岩区侵蚀严重的重要原因和表现,降雨是水蚀的首要动力因子,该区降雨87%~95%都集中在7 8月[15]㊂到目前为止,关于砒砂岩区侵蚀输沙的研究多基于W E P P模型[16-17],从细沟形态特征入手将径流产沙和降雨相结合的研究鲜有报道㊂因此研究次降雨条件下坡面侵蚀所产生细沟的形态对产流产沙及侵蚀动力机制有重要意义[18]㊂目前来看,对于细沟形态演变的研究多为固定雨强理想状态下的室内模拟试验,而多雨强交叉下的自然降雨研究较少,且砒砂岩的岩性特殊,基岩的原状结构在取样和运输过程中容易产生裂隙,重塑土无法准确描述坡面细沟形态发展的真实过程㊂因此本文以砒砂岩区坡面径流小区为研究对象,在自然降雨条件下对其进行野外原位监测,通过高精度三维激光扫描仪来准确还原次降雨后坡面细沟形态变化特征及规律,保证试验结果的科学性和可比性㊂结合产流产沙,明确降雨特征如何对细沟侵蚀产沙过程产生影响,揭示砒砂岩区坡面降雨水沙运移机制,以期为研究砒砂岩坡面侵蚀机理及水土流失治理提供参考依据㊂1材料与方法1.1研究区概况研究区位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗暖水镇(110ʎ31' 110ʎ35'E,39ʎ46' 39ʎ48'N)㊂海拔高度为1145~1330m,地形分布北部较高,南部偏低,主要地带性土壤为栗钙土,有机质含量较少㊂研究区按照上层覆土的类型和基岩出露程度可分为:盖沙砒砂岩区㊁盖土砒砂岩区和裸露砒砂岩区,其中又以裸露砒砂岩区的生态环境最为恶劣㊂该区为典型大陆性气候,年平均气温为6~9ħ,昼夜温差大,冬季寒冷干燥且时令长,夏季炎热且时令短㊂年均降水量400 mm,降雨类型多为暴雨,侵蚀强度大,多集中分布在夏季(7 8月),占全年总降雨量的3/4㊂无霜期为100~140d,日照充足,年均风速2~4m/s㊂主要植被为松科的油松(P i n u s t a b u l i f o r m i s C a r r.),豆科的柠条2水土保持研究第30卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.(C a r a g a n aK o r s h i n s k i i K o m.),沙棘(H i p p o p h a e r h a m-n o i d e s L i n n.),羊草(L e y m u s c h i n e n s i s(T r i n.)T z v e l),猪毛菜(S a l s o l a c o l l i n a P a l l.)以及其他沙生类植物㊁沼泽草甸和退化的草地㊂1.2试验设计该试验为野外径流小区自然降雨原位监测试验,于2019年6月30日开始准备,观测时间为2019 2020年两个雨季(6 8月),共观测到13场出现产流产沙的有效降雨㊂根据当地实际地形条件,选取坡度为30ʎ规格为5m(长)ˑ2m(宽)的径流小区㊂在扫描之前,将径流小区内植被清除近自然裸地,以免对扫描产生影响㊂测得坡面土壤粒度组分以粉粒为主,占50.86%,其次为砂粒,占比43.86%,黏粒含量最少为5.35%㊂径流小区旁设置有固定雨量监测点,采用虹吸式自计雨量计记录大气降水过程,并配备雨量筒进行相互校验,测定降雨量㊁降雨强度及降雨历时等基本数据㊂参考气象学上划分降雨等级的标准,将所观测到的自然降雨分为小雨(<10.0mm)㊁中雨(10.0~24.9mm)㊁大雨(25.0~49.9mm)3个等级[19]㊂小区长边界垂直于等高线,底端设出水口,并配备集流桶以便采集水沙样品㊂采用烘干法测定坡面产沙量,总径流量为自制铁皮集流桶测量所得的径流体积与产沙样累计值的总和㊂1.3地形测量采用奥地利产R I G E L-400三维激光扫描仪,该仪器使用近红外激光束快速扫描机制获取三维点云数据,具有高速㊁无接触高精度的特点㊂其激光发射频率为300000b i t/s,扫描精度(单次测量100m)为3m m(水平精度)ˑ2m m(垂直精度),仪器的垂直扫描范围为0ʎ~ 270ʎ,水平范围为0ʎ~360ʎ,扫描一个坡面约用1m i n㊂在降雨开始前对径流小区进行一次扫描,获取初始坡面点云数据,每次降雨后待坡面水分下渗完全再对其进行扫描,获取坡面形态发展数据㊂每次扫描开始前采用高清摄像设备进行记录,扫描时设置相同位置及三脚架高度架设仪器,并在小区边界用配套反射样片进行标记,方便各次数据进行裁剪叠加㊂1.4数据处理将扫描后的所有点云数据导入到R i S C A N_P R O 软件中,以所放置反射片为定位点,将降雨前所扫描数据作为基站对各次降雨后数据进行拼接㊂拼接完成后对坡面残留零星植被进行过滤处理并裁剪掉除坡面以外的多余区域,将最后成图三维点云坐标导出为T X T格式㊂将导出数据加载到A r c G I S10.2软件中,生成格式为.s h p的矢量数据,接着将其转换为T I N数据,通过 T I N转栅格 可以得到坡面高精度D E M(精度为5mmˑ5mm),此时通过设置合适的颜色就可以清晰看出坡面的形态㊂同时使用A r c G I S 软件提取细沟沟长㊁沟宽及沟深等参数用于计算体现细沟形态特征的参数并分析其变化情况㊂对前后两次降雨的D E M进行相减,计算出坡面侵蚀体积,乘以土壤容重可得该时段坡面侵蚀量,经验证发现实测产沙量与D E M计算所得侵蚀量间误差在允许范围内㊂使用R语言进行相关分析,并通过O r i g i n9.6软件进行数据分类及图形的绘制㊂学者们提出了许多传统的几何参数来量化细沟形态特征,包括细沟长度[20]㊁细沟宽度[21]以及细沟深度[22],但随着降雨场次的增加,细沟形态发育更为复杂,只用传统的单因素指标不能完全体现细沟形态变化特征,因此结合其他学者提出的量化细沟形态特征的最优衍生参数,即细沟密度㊁细沟复杂度㊁细沟宽深比及细沟体积㊂细沟形态参数计算[23]如下:ρs=ðn i=1L iS(1)C=L i L t i(2)R=ðn i=1W iðn i=1D i(3)V=ðn i=1W iˑD iˑL i(4)式中:ρs为细沟密度,表示坡面面积上细沟的总长度,用来体现坡面的破碎等级(m/m2);S为坡面面积(m2);L i 为第i条细沟长(m);i为细沟条数(i=1,2, ,n);C为细沟复杂度;用来体现坡面细沟的丰富程度;L t i为第i 条细沟的垂直有效长度(m);R为细沟宽深比,用来表示细沟侧向侵蚀与下切侵蚀间的关系;W i为第i条细沟宽度(c m);D i为第i条细沟深度(c m);V为细沟体积(m3)㊂其次,降雨等级对细沟特征参数贡献率的计算方法为各降雨等级下每场降雨特征参数之和与两个雨季13次降雨后细沟特征参数之和的比值㊂2结果与分析2.1次降雨特征分析降雨是砒砂岩区侵蚀剧烈的主要因素,尤其是历时较短却产生大量径流泥沙的强降雨㊂本试验共观测两个雨季,出现产流产沙的有效降雨有13次,总降雨量为276.4mm㊂将其进行降雨等级的划分,其中小雨1场(R10)㊁中雨9场(R2,R3,R5㊁R6,R7,R8, R11,R12,R13)㊁大雨3场(R1,R4,R9)㊂中雨降雨频率最大,为53.69%,小雨和大雨降雨频率分别为3.04%3第3期李龙等:次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.和43.27%㊂选取降雨量㊁降雨强度㊁最大30m i n降雨强度I30,降雨侵蚀力等指标来分析不同降雨等级下变化规律㊂平均降雨量和平均降雨侵蚀力均随着降雨等级的上升而增加,大雨平均降雨量分别为小雨和中雨的4.75倍和2.42倍且平均降雨侵蚀力的变化范围为24.73~46.39M J㊃mm/(h m2㊃h)㊂而平均降雨强度随着降雨等级的增加而降低,为0.06~0.34 mm/h㊂平均I30表现为小雨<中雨<大雨,分别为8.40,10.04,15.80mm/h(表1)㊂表1各场降雨基本特征编号降雨时间降雨历时/m i n降雨量/mmI30/(mm㊃h-1)降雨强度/(mm㊃h-1)R12019-07-1686231.2262.17 R22019-07-225171781.97 R32019-07-31149510.410.80.42 R42019-08-0459756.411.25.67 R52019-08-1047924.610.43.08 R62019-08-2024422.827.25.61 R72020-07-0918013.64.84.53 R82020-07-10244126.62.95 R92020-07-128563210.22.24 R102020-07-14258.48.420.16 R112020-07-1711712.43.86.36 R122020-08-128510.83.27.62 R132020-08-2326324.865.662.2次降雨下坡面细沟几何特征的变化由图1可知,在坡度不变情况下,两个雨季的降雨足够使细沟微地形在裸露基岩坡面上得到完整塑造㊂降雨前坡面相对完整,随着降雨次数的增加,细沟在坡面右侧中下部最先出现,通过在坡面上分支㊁连接㊁合并等不断地扩展连通进而演变为复杂的细沟网㊂2.2.1细沟累积长度结合图1 2可知,R1与R2坡面主要以片蚀和面蚀为主,坡面表土被冲散且出现零星小土包,出现跌坎,跌坎最深可达0.224c m,标志着细沟侵蚀的开始㊂降雨R3中径流继续侵蚀,陡坎链开始出现,且在坡面右部首次出现5条细小沟道,细沟总长4.98m,R4细沟条数减少,总长3.6m,R5过后细沟新增4条,部分细沟发育出分支由右侧向坡中延伸,且上坡部小土包被冲塌沿坡面重新发育,此时细沟总长为10.47m,R6中细沟开始出现合并连通现象,细沟条数新增5条,细沟网络雏形形成,细沟总长15.89m,R7中下坡部分塌陷,整个坡面跌宕起伏,陡坎链进一步扩展,细沟连通性增强,新增细沟数为12,细沟网络基本形成,该场降雨过后细沟总长为29.29m, R9细沟开始向下延伸到坡底,树枝形细沟网络发育成熟,基本稳定,此时细沟总长37.11m,到最后一场降雨R13,细沟累积长度达最高值40.52m ㊂注:R表示降雨前原始坡面,其余为表1中编号的各场次降雨㊂图1细沟形态发育过程4水土保持研究第30卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.2.2.2细沟平均宽度沟壁的坍塌是在重力侵蚀的作用下,使细沟加宽的一种方式,观察每场降雨后细沟的平均宽度,来定量研究沟壁坍塌㊂根据图2B所示,细沟的平均宽度呈波动式增加,R1的第一次降雨细沟平均宽度就有1.45c m,随后几场降雨开始增宽,到R5时细沟条数减少平均宽度也随之减少㊂R6时随着细沟长度的增加细沟宽度又随之增加,到R7时细沟平均宽度稍有降低,R8细沟平均宽度达到最高值4.6c m㊂R9 R10细沟平均宽度又一次降低但仍有3.15c m,3.2c m宽,最后R11 R13的三次降雨细沟宽度再次得到加强,但也基本稳定维持在2.6c m㊂2.2.3细沟平均深度在径流剪切的作用下,沟床底部被侵蚀产生泥沙,沟底下切是导致细沟加深的主要原因㊂采用对比每次降雨后细沟的平均深度,来研究细沟沟底下切的情况㊂由图2C可知,细沟的平均深度为0.17~1.32c m㊂13场降雨虽然能够持续的对该坡面的平均深度进行加深,但最多也仅有1.32c m,可见砒砂岩区土壤质地结构的特殊㊂分析其原因,一方面是土壤入渗率高,坡面径流剪切力下降;另一方面是沟壁坍塌下来的土壤增加了阻力,减弱了径流能量㊂图2细沟几何形态随次降雨的变化2.3次降雨下坡面细沟形态特征的变化除细沟长度㊁平均宽度㊁平均深度基本几何参数外,本文又选取了细沟密度㊁细沟复杂度㊁细沟体积及细沟宽深比这4个具有代表性的细沟特征参数来描述次降雨下细沟形态连续演变过程(图3)㊂随着细沟条数的增加细沟间距离不断缩小,细沟体积与细沟密度总体呈上升趋势,其变化范围分别为0.0028~ 30.6359m3与0.360~4.052m/m2,其中密度为3~4 m/m2的占45%,R4降雨时密度最小为0.36m/m2㊂细沟宽深比可以体现细沟在发展中更趋向于侧向侵蚀还是下切侵蚀,由图4可知,次降雨作用下细沟宽深比变化范围为2.702~16.138,表现出一定的震荡和交替,但总体呈下降趋势,R4降雨时宽深比为最大值16.138㊂细沟复杂度表现为先增大,后在R4 R6降雨后减小,后一直增大且后期变化范围较小,介于1.062~1.167,其中R8以后变化幅度较大均在1.1以上,说明前几次降雨为细沟发育初期,坡面起伏度较小且跌坎链发育不完全,细沟比较笔直,而后几次降雨过后细沟发育迅速条数增多,径流不断下切使得坡面起伏度变大,细沟曲线长度及弯曲度增加,细沟网络更发达复杂度更强㊂次降雨对细沟特征参数有重要的影响,不同降雨等级对其变化的贡献不同㊂降雨等级对细沟体积的贡献为中雨>小雨>大雨,贡献率分别为77%,13%和10%;对细沟复杂度的贡献表现为中雨>大雨>小雨,其贡献率为72%,19%,9%;不同降雨等级对细沟密度的贡献率分别为中雨73%㊁大雨14%和小雨13%;对细沟宽深比的贡献率分别为中雨63%㊁大雨32%及小雨5%㊂各次降雨中只有一次降雨类型为小雨,故贡献率较小,但本次小雨正好发生在细沟基本网络形成之后,此时细沟多以下切侵蚀为主,所以深度有所增加,对细沟体积的贡献较其他三者更大㊂当降雨类型为大雨时,对细沟形态变化的贡献多表现在细沟宽深比,其他参数中贡献较少㊂可能原因为一次大雨R2发生在降雨初期,土壤入渗较强,无细沟产生及大雨R4为细沟发育初期,又因大雨降雨侵蚀力较强,导致细沟被向下侵蚀的土壤颗粒所填埋,深度减小,大雨R9时细沟沟网基本形成,下切侵蚀发育剧烈,深度变化幅度大㊂不同降雨等级下单次降雨对各细沟特征参数的贡献率,13场降雨对细沟体积的贡献率差异性较大,大雨等级下的3场降雨R1,R4的贡献率均为0, R9单场降雨贡献10.1%,中雨等级下的9场降雨贡献率分别为0,0.01%,0.05%,0.24%,3.14%,9.66%, 17.64%㊁20.29%,26.20%,小雨等级下单场降雨R10的贡献率为12.65%㊂13场降雨对细沟复杂度的贡献率差异不大,最大值为小雨等级下的一场降雨R10为9%,最小值为大雨等级下的R1,R9均为6%㊂大雨等级下的3场降雨对细沟密度的贡献率分别为0.57%,1.22%,12.53%,中雨等级下的9场降雨对细沟5第3期李龙等:次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.密度的贡献率分别为1.09%,1.68%,3.53%,5.36%,9.89%,11.64%,12.84%,13.12%,13.68%,小雨等级下的1场降雨R 10对细沟密度的贡献率为12.84%㊂13场降雨对细沟宽深比的贡献率差异明显,中雨等级下的9场降雨贡献率分别为11.24%,10.80%,6.76%,7.48%,5.00%,6.24%,6.00%,4.26%,4.71%,大雨等级下的3场降雨贡献率分别为10.00%,19.00%,3.73%,小雨等级下的1场降雨贡献率为5.00%(表2)㊂图3 次降雨下细沟特征参数连续变化图4 降雨等级对细沟特征参数的贡献2.4 次降雨下细沟形态参数与坡面水沙的关系由细沟演变下侵蚀产沙过程可知(图5),前两次降雨主要为面蚀,没有细沟产生,产沙量较少,且第一次降雨下坡面土壤存在较多表面浮土,使得产沙量大于第二次降雨,又因两次降雨前长时间未经历降水,土壤入渗作用强,产生径流能力弱且过程较平缓㊂第三次降雨后细沟出现,产沙量明显增加,较第一次降雨产沙量增加13倍㊂第四次降雨为大雨,降雨量大,产生径流量多,但细沟条数减少产沙量又有所降低㊂后几次降雨发生后,由于砒砂岩土体不稳定,土壤中黏粒含量极低,细沟边缘在侵蚀的推动下极易出现裂隙或坍塌,产沙逐渐剧烈并导致地表径流发生明显波动㊂当细沟基本形成,由侧向侵蚀转向下切侵蚀,沟壁坍塌事件极少发生,产沙量又趋向平稳㊂总的来说,在侵蚀过程中,径流量与降雨关系较密切,细沟的发育对产沙量的影响显著,细沟雏形出现前,径流泥沙量都相对较低,细沟发展活跃期产沙量振幅明显,树枝状网络基本构成后,基本稳定,泥沙量也随之平缓,待细沟网络完全成熟后,产沙量多少被降雨影响较多㊂表2 单次降雨对细沟特征参数的贡献%类别小雨R 10中雨R 2R 3R 5R 6R 7R 8R 11R 12R 13大雨R 1R 4R 9细沟密度12.841.091.683.535.369.8911.6412.8413.1213.680.571.2212.53细沟复杂9.008.008.008.008.007.468.048.068.088.066.007.006.00细沟宽深比5.0011.2410.806.767.485.006.246.004.264.7110.0019.003.73细沟体积12.650.000.010.050.243.149.6617.6420.2926.200.000.0010.10为了进一步明确细沟发育演变对产流产沙的影响,将每次降雨后A r c G I S 软件提取出的单次细沟形态特征参数变化值与每次降雨后所收集到的单次产流量㊁单次泥沙量数据进行相关分析㊂从分析结6水土保持研究 第30卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.果来看(表3),产沙量(S L )及含沙量(S C )均与细沟复杂度(C )㊁细沟密度(ρ)与细沟体积(V )成正相关,其中产沙量(S L )与细沟密度(ρ)及细沟体积(V )的相关性最强,含沙量(S C )则只与细沟体积(V )有较强相关性㊂而径流量(R P )及径流深(R D )均与细沟宽深比(R )成正相关,与其余参数相关性较弱㊂因此认为,细沟发育过程与产沙量过程极为密切,对径流量的影响不大㊂图5 细沟演变对产流产沙的影响3 讨论3.1 次降雨对细沟形态发育的影响裸露坡面经过两个雨季13次自然降雨的塑造,细沟规模不断增大,形成了较完整的细沟网络,沟网呈深 V 型树枝状㊂R 1 R 2降雨出现了零星跌水,R 3 R 5降雨后细沟陆续发育,在R 6 R 8降雨后细沟网络连续贯穿,R 9降雨后沟网稳定,由此可见坡面细沟发展过程大致分为跌水发育 断续细沟 细沟连续 沟网形成4个阶段,这与王莹等[24]对紫色土坡面细沟侵蚀发育过程的研究一致㊂细沟首次出现在坡面中下部,这可能因为坡长较小,上坡部汇水面积小,较难形成集中股流,而中下坡具有产生大量股流的条件㊂细沟发展演变是多维度变化的[25-26],其基本几何参数细沟长度㊁宽度及深度总体表现为上升趋势,但单次增加程度不同,前期可能由于各次降雨的降雨强度㊁历时及土壤入渗的影响,后期随着沟网的基本形成,主导细沟继续发育的方式有所改变,故对下一次细沟长度宽度深度的发育存在一定的影响㊂从细沟形态参数来看,细沟密度及细沟体积总体呈上升趋势,细沟宽深比呈波动下降趋势,符合一般认知,由表4可知,降雨历时与细沟密度呈显著负相关,与其细沟复杂度㊁细沟宽深比㊁细沟体积相关性不高,降雨量与细沟宽深比有着显著正相关,相关系数为0.714,I 30与细沟密度㊁细沟复杂度㊁细沟体积均呈显著负相关关系,降雨强度与4个细沟特征参数的相关性均不高㊂其中细沟密度及细沟宽深比在R 4降雨时有明显波动,可能由于该场降雨为大雨,降雨量大且发生在细沟发育初级阶段,大量土壤颗粒被径流携带沿坡面向下侵蚀,导致坡下细沟部分又被土壤所填埋,使得细沟深度减小,除此之外相邻细沟间存在夺袭情况,即细沟间发生合并,合并现象发生后,即便细沟仍处于发育状态,但相比之前细沟长度被减少很多,故细沟密度在R 4处有所减小且宽深比有所增加㊂细沟复杂度在R 4 R 6降雨下表现为减小趋势,与一般情况相悖,这与张建文等[27]对覆沙坡面细沟形态发育的研究一致,可能原因为细沟复杂度代表细沟弯曲长度与垂直长度的比值,每次降雨发生后,其分子分母都在改变,与细沟密度这类只变化分子的参数相比,它更倾向于是一种瞬时比值,不能全面体现细沟连续变化过程,可以看作细沟在某个时刻的丰富程度㊂细沟宽深比首先波动较大可能原因为坡面土壤黏粒含量少,稳定性差,其次呈下降趋势则推断为前几次降雨细沟雏形出现,为初级发育阶段,在坡面上表现为侧向侵蚀,细沟形状大致为 宽浅式 后几次降雨细沟网络基本稳定,侧向侵蚀到一定程度,更偏向于下切侵蚀,此时细沟形状表现为 窄深式 ,细沟深度向下延伸幅度大,这也是细沟体积前期增加幅度小,后期增加波动大的原因㊂表3 细沟特征参数与坡面径流产沙相关关系参数细沟宽深比径流量径流深细沟复杂度细沟密度细沟体积泥沙量含沙量细沟宽深比1径流量 0.511径流深 0.5111细沟复杂度-0.46-0.37-0.371细沟密度 -0.78-0.52-0.520.871细沟体积 -0.52-0.53-0.530.860.851泥沙量 -0.76-0.67-0.670.660.890.871含沙量-0.22-0.85-0.850.250.260.520.4717第3期李龙等:次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
阜新绕阳河流域泥沙沉积特性及影响因素分析
阜新绕阳河流域泥沙沉积特性及影响因素分析赵雁红【摘要】绕阳河泥沙主要来目绕阳河上游地区,进入上世纪90年代以来,绕阳河流域河川径流严重偏少,水沙平衡破坏,造成全流域水资源紧缺,泥沙淤积加重,给国民经济的发展造成较大影响.【期刊名称】《农业与技术》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】3页(P96-98)【关键词】绕阳河流域;泥沙沉积特性;来沙量;沉积量【作者】赵雁红【作者单位】辽宁省水文水资源勘测局阜新分局,辽宁,阜新,123000【正文语种】中文【中图分类】P333.41 选题背景绕阳河流域流域位于医巫闾山的北端,流域内山丘起伏、沟壑纵横,地形比较复杂。
上游支流有务欢池河、鹞鹦河和顺发号河,务欢池河发源于骆驼山,顺发号河发源于南楼子山、大沙岭山,鹞鹦河发源于后沙不台山。
全流域地势由西向东倾斜,坡度较大。
地形为低山丘陵地形。
本区含水和储水条件差,地下水埋藏深,致使全区多沙土、风积土和褐土,缺乏团粒结构,有机质含量低,抗冲蚀性能弱,固而面蚀严重,有冲沟发生。
流域内多年平均年降水量为446.3mm。
因此,研究分析绕阳河流域水沙演变的主要影响因素一人类活动及气候条件。
提出可持续利用绕阳河水资源应采取的主要措施,对流域水资源的安全性具有十分重要的意义。
2 绕阳河流域的沉积特性分析2.1 流域泥沙输移的沿程变化根据流域各观测站的实测数据,统计各站的多年平均含沙量、多年平均输沙量和多年平均输沙率,如表1所示。
表1 绕阳河各站多年平均水沙特征值 (1956～2008)站名河名年平均含沙量(kg/m3)最大含沙量(kg/m3)多年平均输沙率(kg/s)多年平均输沙量(104t)多年平均输沙模数(t/km2)韩家杖子绕阳河 11.8 44 1.56 4.91 70.8东白城子绕阳河7.08 35.4 4.6 14.54 67.92.2 泥沙的沉积环境及分布特点绕阳河是一条多泥沙河流,东、西分别与柳河、细河为邻,支流均为季节性多沙河流,韩家杖子站以上主要是冲刷过程,泥沙含量沿程递增。
牧羊河流域土壤侵蚀变化研究
牧羊河流域土壤侵蚀变化研究刘蜀鄂;史正涛【摘要】以修正的通用土壤流失方程为基础,运用RS和GIS技术计算昆明市水源地牧羊河流域的土壤侵蚀模数及土壤侵蚀总量,采用转移矩阵方法分析了1992—2010年不同土壤侵蚀强度的面积变化、土壤侵蚀总量的时间变化及土壤侵蚀强度的空间变化.研究结果表明,流域土壤侵蚀强度不大,以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,土壤侵蚀总量呈先增大后减小的趋势.【期刊名称】《中国水土保持》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】3页(P57-59)【关键词】水源地;土壤侵蚀;时空变化;转移矩阵;牧羊河流域【作者】刘蜀鄂;史正涛【作者单位】云南师范大学旅游与地理科学学院,云南昆明650092;云南师范大学旅游与地理科学学院,云南昆明650092【正文语种】中文【中图分类】S157.1水资源是城市发展所需的最基本的资源，城市水资源的可持续供给取决于对城市水源地的建设与保护。
随着我国经济建设的发展，城市规模在扩大、人口在增加，城市用水量也在逐渐增多，水的供需矛盾凸显，水资源短缺成为城市社会经济发展所面临的主要问题之一。
松华坝水库位于昆明市北郊，是昆明市最主要的饮用水源，承担着市区50%以上的供水，因此如何对松华坝水库集流区生态环境进行保护是关系到昆明市发展的重大问题。
流域土壤侵蚀是生态环境变化的主要驱动因子，它会使水源区植被退化，导致水源区水源涵养功能下降、河川径流量减少［1］。
牧羊河是松华坝水库的两条入库河流之一，研究该流域土壤侵蚀变化，对于科学地进行水土保持规划、加强水源区生态保护与建设，保证昆明市用水安全具有重要的意义。
在水源区及自然保护区土壤侵蚀研究中，周宏飞等［2］、王大庆等［3］对新疆天山天池自然保护区草地的土壤侵蚀状况进行了研究，认为该地区土壤侵蚀量与土壤容重、径流深、降雨量、降雨强度之间存在多元线性回归关系，但研究是基于径流小区的观测，未能揭示研究区的土壤侵蚀变化规律。
高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析
高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析摘要：黄河下游游荡型河道河床逐年淤积抬升的众多影响因素中，高含沙洪水起着十分重要的作用，本文根据概化模型试验结果和野外实测资料，分析了高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点，特别提出窄深河槽一方面由高含沙水流自身塑造，另一方面游荡型河道中由高含沙水流塑造的窄深河槽又表现出相对的不稳定性。
关键词：游荡型河道高含沙水流河道演变1 黄河高含沙水流对游荡型河道演变的重要作用黄河下游游荡型河道河床的逐年淤积抬高和平面上主流的游荡多变是造成下游防洪威胁的重要原因之一，而其根源和问题的关键则是泥沙问题，在泥沙问题中，高含沙水流又起着十分重要的作用。
据资料统计分析[1]，黄河三门峡站1950～1977年出现的11次高含沙量洪水，历时仅104天，来水量、来沙量分别只占同期总量的2.2%和15.5%，但造成的河道淤积量却达37.3亿吨，占同期淤积总量的57%，可见淤积在下游河床上的泥沙，大部分来自高含沙水流。
另外，这11次洪水不仅含沙量高，而且粒径粗，泥沙主要是来自中游黄土高原的粗泥沙来源区，粒径d＞0.05mm的一般占全沙的40%以上；不仅淤积量大，而且淤积强度也大，平均每天淤积1880×104～6100×104t。
由于流量不大，这些粗沙主要淤积在河槽中，难以被水流挟带冲走，给治理造成很大困难。
过去的实践及研究成果均表明[2，3，4]，漫滩高含沙水流常造成游荡型河道的槽冲滩淤和整个河段的严重淤积，其剧烈程度远大于一般挟沙水流，特别值得注意的是漫滩高含沙水流所形成的主槽，往往并不稳定，有时伴随冲刷滩地发生滚河现象，一次滚河幅度可达数公里左右。
另外，根据资料分析，由于黄河中上游干流水库的兴建和蓄清排浑方式的运用，以及不合理的用水用沙，黄河来水来沙的发展趋势可能使高含沙水流出现的机会越来越多。
关于游荡型河道的演变规律和高含沙水流引起的冲淤演变特点，过去的研究成果很多，取得了显著进展，但由于问题的复杂性，有些问题仍应进一步探索，特别是滩槽冲淤的机理和窄深河槽的稳定性。
2023届辽宁省大连市高考二模地理试题(含答案解析)
2023届辽宁省大连市高考二模地理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________白银市位于甘肃省中北部，矿产资源丰富，曾是我国有色金属工业基地的摇篮。
经过50年的开发，随着主要大中型矿山的关闭，白银市也逐渐出现了危机。
2009年起白银市开始探索城市转型发展，并取得了初步的成效（下图）。
据此完成下面小题。
8．2006-2017年间白银市（）A．GDP总量持续快速增长B．GDP增速波动上升C．第二产业主导地位增强D．产业结构趋于合理9．推断白银市城市转型发展采取的措施（）①淘汰产能落后、污染大的工业企业②转变产业结构，大力发展灌溉农业③将传统产业转向高精尖领域发展，提升产业竞争力④充分利用当地旅游资源，大力发展旅游等第三产业A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④金沙江上游有多处黄土状物质沉积，其黄土状物质的元素组成结构与粒径与附近古湖泊沉积物相近。
图为云南东北部巧家县附近黄土物质分布图。
据此完成下面小题。
10．能够证明黄土物质来源于湖相沉积物的证据为（）A．湖相沉积物的形成早于黄土B．湖相沉积物的形成晚于黄土C．湖相沉积物与黄土同期形成D．湖相物与黄土多次交替形成11．黄土形成过程中，主要搬运动力为（）A．西南季风B．山谷环流C．湖陆环流D．洪水泛滥12．在黄土剖面中发现多层古土壤层。
相对黄土沉积环境，古土壤发育时（）A．昼夜温差增大B．干热环境加剧C．环境较为湿润D．冰川覆盖广泛河道的变化对水沙运动有较大的影响，图为绕阳河与辽河汇合口不同时期遥感影像提取河流对比图。
据此完成下面小题。
13．河道变化后，淤积减弱最明显的是（）A．①B．②C．③D．④14．1984-2020年河道（）A．①处的形态变化利于绕阳河的出流B．②处的形态变化有利于辽河的蓄洪C．③处变化不利于上游来水快速行洪D．④处河道变化是由流量增加形成的热岛强度指城乡之间平均温度的差异。
浅谈石羊河下游民勤绿洲生态恶化及保护刍议
浅谈民勤绿洲生态恶化原因及保护内容摘要:本文主要针对石羊河下游民勤绿洲生态脆弱度加剧、环境急剧恶化的境况,一方面分析造成这一境况的历史客观原因及其现实人为因素,另一方面提出防治这一地区生态持续恶化及生态环境保护的几点建议。
关键词:民勤绿洲生态恶化原因保护建议前言介于内蒙古阿拉善高原和青藏高原之间的河西走廊中部,由于发源于祁连山的石羊河水的滋润发育形成了民勤绿洲盆地,曾经创造了灿烂的“沙井文化”,也曾是古丝绸之路上的要塞,且这里目前也是西部大开发重点发展区域,但近年来这里绿洲生态脆弱度却日益加剧、风大、沙多、水少、沙尘暴越来越来频繁,成为全国最主要的沙尘暴地之一。
严重的影响到这里及周遍乃至全国人民的生产、生活,也严重制约了经济的发展。
基于此,探讨造成这一地区生态恶化的原因,防止这里生态环境的持续恶化,保护民勤绿洲,势在必行。
造成民勤绿洲生态恶化的历史客观因素主要有以下几个方面:一、地质构造因素。
民勤系石羊河下游的一块冲积平原形成的绿洲,地质勘察表明:“其属上更新界冲积和全新界风积沙层。
沙层厚度达250—300米,土质的沙质粘土、亚沙土层厚度约为10米左右。
”[3]根据民勤县各个地区打井的内部资料看,所出的土质距地面10米以下基本上为沙层,有些地方甚至距地表1—2米以下就成为沙层,不少地方干脆地表下均为沙层,甚至高出于地表面,当地人称之为“露沙坑”或“露沙堡”。
这样,经过地质运动或多年的强风蚀作用,有些地方的粘土层下陷或被风吹被剥走,沙层便裸露于地表并渐渐扩大,从而影响周围逐渐成为沙化区。
二、地理位置因素。
在整个地球上,北纬20°~40°,南纬15°~30°范围内是一个环状的沙漠带,而民勤位于北纬38°5′~39°6′之间[5],正处在这个范围之内。
同时民勤深居西北内陆,腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠正位于这一地带,而民勤就处于这两大沙漠形成的包围圈之内,特殊的地理位置是民勤现在沙漠化形成的首要条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
随水流而下。
２ ３ 水 力侵蚀 ．
水力 侵蚀 是 绕 阳河 流 域 最 主 要 的 侵 蚀 方 式 。
加收入 ， 这些都破坏 了流域周 围的植被 ，随着大
风 的 到来 ，也 导致 了造 成 大量 泥 沙下 泄 ，河 流 含
绕 阳河上游多为低 山丘陵区，丘陵沟壑 区，境 内 丘陵起伏、沟壑纵横 ，河道平 均 比降 在 Ｏ３ ． ２～ Ｏ５ｏ 之间，质地 以沙壤土和风沙土为 主，土质 ．／ ２ ￣
绕 阳河流 域 生 态 环境 脆 弱 ，这 是 该 流 域地 表
的主要 原 因。
侵蚀产沙强烈 的根本原因。气候 特征 和地质地貌 特征是流域侵蚀产沙的基础 ，而暴雨、洪水 ，人 类不合理的活动和植被破坏又是流域侵蚀加剧 的
重 要 因素 。
１ １ 气 候 特征 ．
受海洋性季风气候的影响 ，暴雨多发 生在 ６
域洪水 由暴雨形成 ，洪水每年都发生在 ６ ９ ， 月
相应 的大洪水也就集 中在 ７ 月份 。绕阳河为季 ８ 节性河流 ，暴雨急骤 ，并形成陡涨陡落的尖瘦洪 峰。洪水涨洪 历时短 ，起涨 到峰顶 在 ｌｂ左 右 ， ｏ
于北寒温带 大陆性季 风气候 区 ，冬季漫长严寒 ， 夏季高温多雨 ，春季干旱多风，一年 中 ８ 级以上
９ ，大 暴雨 主要 集 中在 ７ 月 ～８月份 。形 成 暴 雨
的主要天气系统有华北气旋、台风等。受水汽来
源 、天气 系统 和辽 宁省 西部 地 区地 形 、地 貌 的 宏
观影响，暴雨走 向多呈西南一东北 向。绕 阳河 流
影响流域侵蚀产沙的气候因素主要包括降水 ，
温度和风 ，而最主要 的是暴雨和洪水 。该地 区属
涌 ，大 风 挟 沙 落 于 河 中或 坡 面 ，夏秋 多 雨 季 节 ，
原地表多年形成 的结皮 ，使土壤质地疏松 ，增大 了春秋风蚀时期裸露地表面积 ，减小 了地表粗糙
度 ，削弱 了表 层 土 的抗 风 蚀 能力 ，加 快 了风 蚀 的 发 展 ；过度 的 垦荒 、毁 林 毁 草扩 大 耕 地 面积 以增
的大风天有 ４ ５ ｄ ０— ０ ，并 常有旱象发生。绕 阳河 流域 四季分明，雨量分布极不均匀 ，４ ５ — 月降雨
洪峰滞时约为 ２ ，峰后退水历时略长 ，在 ５ｈ ｈ ０ 左
右 ，一次洪水过程总历时为 ３ ，主要洪量集 中在 ｄ
２ ｈ以内。 ４ １２ 地 质地 貌类型 ．
量约 占年降水量的 １％，６ ９ ２ — 月雨量约 占全年的
籽吹扬 ，幼苗受损 ，因而风力侵蚀对农业 的危害
极 大 。此外 ，风 蚀 往 往 造 成 大 量 飞 沙 进 入 河 流 ，
土壤的蓄水保水能力大大降低 ，抵御 水、早、风
等 自然灾 害 的能力减 弱 （ 唐继 业 ，２０ ） ００ 。破坏 了
成为河流泥沙 的另一来源 。绕 阳河流域风沙 大， 特别是冬春季节干旱少雨 ，多大风天气 ，风起沙
【 摘 要】河 泥 是 域内 种自 因 争 因 综 作用 反应， 现 水 风 、气 等 的变 上， 于 流 流 沙 流 各 然 素 人为 素 合 的 表 在降 、 力 温 要素 动 由 水
是泥沙的栽体 ，流域泥沙主要取 决于河道径流量的大小。分析研 究绕阳河流域泥 沙规律 的主要 影响 因素 ，对 流域 水资源合理利 用
具有重要意义 。
【 关键词】 河 域； 蚀 沙 绕阳 流 侵 产
中图分 类 号 ：￥ ５ １７ 文献 标识 码 ：Ａ
实测雨量比差达 ３ 倍之多，年雨量变差系数 ｃ 值
１ 流域侵蚀产沙 的成 因
变化在 ０２ — ． ． ０３ ０ ０之间。冬季下雪量很少 ，夏季 多次暴雨洪水集 中，是绕 阳河流域发生春旱夏涝
第３卷 第３ ｌ 期 ２ １ 年 ６月 ０１
农 业 与 技 术
Ａ ａ Ⅱ 跚 ｎ ｅ ｄ０
Ｖ０． Ｎｏ ３ １３１ ． Ｊ ｎ ．０１ ｕｅ２ １
・０ ・ １ ４
绕 阳 河流 域 的侵 蚀产 沙 特 性 分 析
宋 明远 赵雁 红
１３０ ） ２０ ０
（ 辽宁省水文水资源勘测局阜新分局，辽宁 阜新
２ ２ 风 力侵蚀 ．
风蚀在绕 阳河流域内分布 比较普遍 ，并可作
用 于任何一 种地 面 组 成 物质 。风 蚀 作 用 首先 使 地 面养 分含量 较高 的细粒 土壤被 吹扬 ，使 土壤变 粗 、 变薄 、变瘠 。 同时 ，风蚀 作 用 使 得 树 根裸 露 ，种
历 史上 绕 阳河 流域 的浅 山丘 陵地 布满 大 片森 林 ，繁茂 的林 草植 被 对 于 保 持 水 土 、防 风 固 沙 、 涵养水 源 、灌 溉农 田。近 几 十 年来 由于 大量 的移 民垦 荒 和对 生 态环境 的破 坏 ，水 土流失 日益加 剧 ， 自然灾 害 也越 来 越 频 繁 。林 草植 被 的 破坏 ，使 得
坨甸区 ，境内丘陵起伏、沟壑纵横 ，河道平 均 比 降在 ０３％ 一０５ ％之 间。质 地以沙壤土和风 沙 ． ２ ． ２
・０ ・ ２ １ ６月 １ ５ ０ １年
农 业 与 技 术
Ｖ １ １ Ｎ ．３ ｏ．３ ｏ
土为 主 ，土质 松散无 结 构 。
１３ 人 类活 动和植 被破坏 ．
松 散无 结 构 并 且 多数 支 流 比降较 陡 ，流 速 较 大 ，
沙量不断增加 ，下游河床淤积，降低河道 防洪能
力。
因此下泄水流泥沙含量大。春季风蚀严重 ，夏秋
２ 流域地表侵蚀的主要类型
季节水蚀严重 ，春季风蚀泥沙散落于坡面及沟道 中又成为夏秋季节水蚀 的沙源，遇较大 降雨时顺
７ ％，７ 月雨量 占全年降雨量的 ５ ％。多年平 ８ —８ ０ 均气温 ５ ｃ ，最低气温 一 ０ Ｉ ，最高温度达 —８＝ Ｉ ３ ．￣ Ｃ ３ ．￣ 。多年平均降雨量为 ４０ ５０ ｍ，雨量分 ９９Ｃ １ ～ ８ｒ ａ 布西部小于东部 ，上游至下游递增 。丰、枯水年
绕阳河上游多为低 山丘陵、丘陵沟壑和沙 岗