一、晋西黄土丘陵沟壑区作物生产力影响因子研究——以王家沟流域为例(论文文献综述)
王奇花[1](2021)在《晋西黄土坡面径流侵蚀产沙试验研究》文中研究指明晋西因其广泛分布的丘陵沟壑地貌形态和集中的短历时暴雨特征,非常容易引起严重的水土流失。论文以晋西黄绵土裸坡面为研究对象,采用室内与野外人工模拟降雨试验法,探讨不同降雨强度、坡长条件下坡面径流侵蚀产沙特性,并评价EUROSEM模型在晋西土壤侵蚀过程中的适用性,在对比分析室内外土壤侵蚀模数的基础上,分析导致差异性的原因,并初步进行室内与野外土壤侵蚀模数的换算,主要得出以下结论:1.2~5 m坡长条件下,降雨强度为50~120 mm/h时,坡面产流产沙量均随雨强的增大和坡长的延长而增大,二者与雨强呈指数关系(R2>0.95),与坡长呈线性关系(R2>0.84)。坡长按1 m增量延长时,各雨强条件下坡面产流产沙量增量没有显着变化规律,但总在坡长由3~4 m及4~5 m时出现峰值。鉴于此,建议晋西黄绵土裸坡面以4 m为间隔布设水保措施以缓减坡面水土流失。2.坡面产流量在快速增大后随产流历时的延长增速减缓并最终趋于稳定,整体呈增大趋势;降雨强度为50~80 mm/h时产沙量多表现为增大趋势,而90~120 mm/h时则多呈波动变化状态,且其波动程度随降雨强度的增大和坡长的延长而增大;坡长2~5 m,雨强大于60 mm/h时,产沙量显着增大,由此认为,60 mm/h可能是晋西水土流失量大幅增大的下限雨强。3.野外实测产流率与EUROSEM模型模拟结果均随降雨时间的延长先增大后趋于稳定,但二者峰现时间存在一定差异;实测产沙率在产流初期急剧增大后在波动中趋于稳定,而模拟值则在波动增长后呈平稳趋势,且首次峰现时间较实际早了5 min左右。4 m坡长条件下,产流产沙量模拟值几乎均大于实测值,其实测值与模拟值呈显着线性关系(R2均大于0.984),两者效率系数ME分别为0.978、0.974,模拟值与实测值间相对误差RE范围则为-12.95%~9.04%、-14.72%~24.13%,故该模型对产流量的模拟效果较产沙量好,总体而言,该模型对坡面产流产沙量的模拟效果良好。4.试验条件下,室内与野外坡面单宽输沙率随产流历时先增大后趋于稳定,但室内值及其波动性大于野外、响应时间更短;室内试验径流模数与侵蚀模数结果均大于野外,且野外与室内径流侵蚀产沙比值并非两者面积之比,因此不能简单地用室内试验结果乘以面积预测野外水土流失量,初步得出该区室内外裸坡面侵蚀模数换算系数为0.48。
倪玲珊[2](2020)在《基于中红外光谱的黄土丘陵沟壑区泥沙来源示踪研究》文中研究说明土壤侵蚀严重危害生态环境并制约社会经济发展,侵蚀泥沙来源的识别是土壤侵蚀研究的热点和难点,精确识别侵蚀泥沙来源对正确模拟水土流失,进而做到因地制宜,合理布置水保措施有着重要影响。黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀严重,在该区域开展土壤侵蚀泥沙来源的定量识别,对揭示土壤侵蚀的发生机理及发展过程有着极其重要的意义。本研究选取黄土高原丘陵沟壑区7个集水区小流域作为研究区域,开展基于中红外漫反射光谱的黄土特性表征研究,对黄土中红外漫反射光谱特征进行分析,以能反映黄土显着特性的物质碳酸钙(Calcium carbonate,CaCO3)和土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)为例,通过建立基于中红外漫反射光谱的模型对CaCO3含量和SOC含量进行定量预测。在此基础上,进行中红外漫反射光谱技术示踪黄土高原丘陵沟壑区小流域侵蚀泥沙来源的研究,结合沉积泥沙反演土壤侵蚀技术,对9个典型小流域沉积泥沙的坡面和沟道两种侵蚀来源进行了定量识别,并将结果与传统地化指纹示踪法进行对比分析。同时借助构建的中红外光谱示踪法开展黄土丘陵沟壑区河流推移质和悬移质的来源识别。其主要研究结论如下:(1)黄土具有高CaCO3和低SOC的特点,其中红外漫反射光谱表现出明显的CaCO3、有机物及粘土矿物等组分相关基团的特征峰。建立了基于中红外光谱的CaCO3和SOC定量模型,模型预测性能受光谱预处理方法、建模回归方法和建模集样本选择的影响。本研究中偏最小二乘法(Partial least squares regression,PLSR)要优于主成分回归法(Principal component regression,PCR)和支持向量机回归法(Support vector machine regression,SVMR)。黄土CaCO3含量和SOC含量的高低会对光谱建模定量预测CaCO3和SOC的相对误差产生影响。建立基于中红外光谱的定量预测模型,不仅充分利用了预测目标组分本身的光谱特征,黄土其它组分的光谱特征也参与了模型建立并在其中有重要贡献,但预测目标不同,各光谱特征对建立模型的贡献大小不同。(2)利用中红外光谱结合化学计量学方法构建了基于中红外光谱的黄土丘陵沟壑区泥沙来源示踪技术,在正确判别流域内坡面土壤和沟道土壤两种泥沙源样的基础上,通过构建基于中红外光谱的泥沙来源定量模型,计算得到研究区域沉积泥沙来源以坡面侵蚀土壤为主,沟道侵蚀土壤的平均贡献仅占大约35%。将光谱示踪法与传统地化示踪法进行比较,在大多数沉积旋回泥沙样品中地化示踪法计算出的沟道贡献要低于光谱示踪法结果,但两种方法计算得到的总深度沟道加权平均贡献分别为27%和21%,结果基本一致。光谱示踪法由于样品前处理简单,所需样品量少,对样品无损,对环境无污染,测定速度快和经济成本低等优点,使其与传统化学示踪法相比具有明显优势。(3)利用构建的基于中红外光谱的泥沙来源示踪技术,结合PLSR方法建立了基于中红外光谱的河流泥沙来源示踪模型,分别对洪水期和基流期河流推移质及洪水过程悬移质坡面和沟道来源进行了定量预测。结果表明,洪水期和基流期河流推移质总体上均以坡面侵蚀为主,坡面侵蚀贡献分别为65%和71%。不同支流推移质来源的变化表现不同,上游支流在洪水期和基流期推移质均以坡面侵蚀来沙为主,下游支流在基流期推移质来源以坡面侵蚀来沙为主,沟道贡献仅占14%,而洪水期则沟道贡献明显增加,达到60%。洪水过程中流域出口悬移质来源以沟道侵蚀贡献为主,沟道贡献比例变化范围为39%-97%,平均沟坡比例大致为12:5,悬移质颗粒的粘粒和粉粒比例明显高于源样,中值粒径明显小于源样。相关分析发现河流泥沙沟道贡献比例与SOC含量、CaCO3含量、粘粒体积百分比和粉粒体积百分比均呈极显着正相关,与砂粒体积百分比和中值粒径呈极显着负相关关系。含沙量与悬移质的沟道贡献比例以及含沙量与中值粒径之间均表现出抛物线拟合关系,但变化规律正好相反。
杨建辉[3](2020)在《晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究》文中认为晋陕黄土高原水资源缺乏、地貌复杂、生态脆弱,季节性雨洪灾害、水土流失及场地安全问题突出。在城镇化过程中,由于用地紧张导致建设范围由平坦河谷阶地向沟壑谷地及其沟坡上发展蔓延,引发沟壑型场地大开大挖、水土流失加剧、环境生态破坏、地域风貌缺失等系列问题。为解决上述问题,论文基于海绵城市及BMPs、LID等雨洪管理的基本方法与技术,通过对聚落场地水文过程与地表产流机制的分析,借鉴传统地域性雨洪管理实践经验与智慧,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系;提出了雨洪管控的适地性规划策略、场地规划设计方法与模式;在规划实践中实现了城乡一体化的水土保持、雨水利用、生态恢复、场地安全、地域海绵、风貌保持等多维雨洪管控目标。论文的主体内容如下。一是雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法研究,核心内容是从理论与方法上研判雨洪管控的可行思路;二是黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧总结和凝练,一方面总结和继承传统,另一方面与当前的海绵城市技术体系进行对比研究,彰显传统技术措施的地域性优点并发现其不足,改进后融入现代体系;三是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析,包含场地的地貌特征、产流机制、雨洪管控的尺度效应、雨洪管控的影响因子等内容,分析皆围绕地表水文过程这一主线展开;四是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构,包含技术途径和总体框架以及目标、措施、评价、法规4大体系和规划步骤等内容;五是聚落场地尺度雨洪管控适地性规划方法研究,主要内容包括规划策略与措施的融合改造、场地空间要素布局方法以及适宜场地模式,核心是解决适地性目标、策略与措施以及多学科方法如何在场地层面落地的问题。研究的特色及创新点如下。(1)以雨洪管控目标导向下的类型化场地空间要素布局方法为核心,整合传统与低影响开发技术措施,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的雨洪管控规划设计理论方法,归纳形成了雨洪管控适宜场地建设模式和适地化策略;(2)引入适宜性评价方法,融合多学科技术体系,构建了黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控的适地性技术途径和规划技术体系;(3)从水观念、雨水利用与管控技术、场地建设模式三个层面总结凝炼了黄土高原传统雨洪管控的经验智慧与建设规律。研究首次将BMPs理念、LID技术方法、传统水土保持规划方法与晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的地域特点相结合,从理念、方法及措施三方面为我国海绵城市规划设计方法提供了地域性的补充和完善及实践上的现实指导,进一步从方法论上回应了当前和未来本地域城乡一体化规划中的相关问题,在一定程度上实现了跨学科、跨领域的规划方法创新。
任娟慧[4](2019)在《黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用件研究》文中指出我国是世界上黄土分布最广的地区,黄土面积占国土总面积的近7%。黄土丘陵是黄土地区的主要地貌形态,地形切割强烈、沟壑纵横、坡面陡峭是其主要地形特点。黄土区降雨多集中在7-9月份,降雨强度大,导致该区中小流域洪水具有产流快、洪峰高、历时短、流速急和破坏力强等特点。黄土区下垫面易受自然和人类活动的影响,暴雨和局部强降雨等引起的中小流域洪水预报一直是自然灾害等相关领域的重要研究课题。论文采用混合智能计算方法,应用烟花算法(Fireworks Algorithm-FWA)和K最近邻(K Nearest Neighbor-KNN)方法,对极限学习机(Extreme Learning Machine-ELM)模型进行改进,建立下垫面变化条件下黄土区中小流域的数据驱动洪水预报模型并进行适用性研究。不仅对洪水预报方法具有重要的理论意义,而且对黄土区中小流域的防洪减灾具有较高的应用价值。本文以晋西黄土区圪洞流域为研究区,通过分析流域下垫面特征,将流域下垫面变化划分为三个时期,分析计算了不同时期流域水文特征和洪水过程中的降雨损失;提出了KNN-FWA-ELM洪水预报混合模型,并将其应用于圪洞流域洪水预报中;通过对比KNN-FWA-ELM模型与HEC-HMS模型在不同下垫面条件、不同洪水特征下场次洪水的模拟结果,分析KNN-FWA-ELM模型在王家沟试验小区典型场次洪水预报中的应用效果,评价了KNN-FWA-ELM模型在黄土区典型中小流域洪水预报中的适用性。取得的主要成果如下:(1)流域水文特征分析。在1964-2012年期间,流域年降水量下降不显着,但年径流深呈明显下降趋势。年径流系数与土地利用变化的多元线性关系表明,黄土区增加林地面积可有效拦蓄径流,减少山洪灾害的发生。通过对比分析不同时期洪水演变特征,发现修建梯田、植树造林等水保措施可有效拦截降水、衰减洪峰流量和洪量,并延长滞时。相同级别雨量及雨强下,洪量和洪峰流量的衰减幅度分别为9.32%-92.90%和4.61%-80.22%,滞时延长了0.58-1.38h。流域降雨损失主要受林地面积占比和地形坡度的影响,降雨损失随着林地面积占比的增加和地形坡度的减小而增加,且林地面积占比对降雨损失的影响大于地形坡度。从1964年到2012年,在相同量级降雨条件下,随着林地面积占比的增加,降雨损失占比与林地面积占比的相关系数由0.6397上升至0.8413。(2)KNN-FWA-ELM洪水预报模型的构建。针对黄土区特殊的地形、微地貌和植被等下垫面变化条件,对ELM模型在黄土区典型中小流域洪水预报中的优缺点进行分析。为了实现模型参数优化和洪水连续预报,以MATLABR2016b为平台自行编程,运用烟花算法和K最近邻方法对ELM模型进行了改进,提出并构建了一种适用于黄土区中小流域洪水预报的数据驱动混合模型(KNN-FWA-ELM),并在模型的输入与输出中考虑了不同时期流域下垫面特征的变化。(3)KNN-FWA-ELM洪水预报模型的应用及评价。将KNN-FWA-ELM模型和ELM模型应用于圪洞流域,对不同时期、不同等级的场次洪水进行模拟预报,依据洪峰流量误差、峰现时差、纳什系数、相关系数和均方根误差五个指标,分别对两个模型的场次洪水模拟结果进行了分析评价,结果表明KNN-FWA-ELM模型的模拟效果更优、模拟精度更高。(4)KNN-FWA-ELM洪水预报模型的适用性分析。为了进一步探讨KNN-FWA-ELM模型在黄土区中小流域洪水模拟预报中的适用性,依据场次洪水模拟合格率、洪峰流量误差、峰现时差、纳什系数、相关系数和均方根误差六项指标,对比分析了KNN-FWA-ELM模型与HEC-HMS模型在圪洞流域所有场次洪水及不同时期、不同洪水等级下场次洪水的模拟结果,同时依据均方根误差和平均绝对百分比误差,对KNN-FWA-ELM模型与HEC-HMS模型模拟的洪峰流量、洪量和洪峰滞时三个洪水特征值进行了比较,并将KNN-FWA-ELM模型应用于王家沟试验小区场次洪水模拟中。结果表明:KNN-FWA-ELM模型对圪洞流域和王家沟试验小区场次洪水模拟整体效果较好,且模型在圪洞流域的模拟效果优于王家沟试验小区。从不同时期场次洪水来看,KNN-FWA-ELM模型更适用于快速起峰且洪水过程持续时间相对较长的洪水、多峰之间间隔时间相对长或第一个峰为主峰的洪水、洪水过程不规则且持续时间长的洪水;对不同等级场次洪水,KNN-FWA-ELM模型对大洪水的模拟效果更优;从洪峰流量、洪量和洪峰滞时三个洪水特征值方面考虑,KNN-FWA-ELM模型对洪峰滞时的模拟效果更优。
何淑勤[5](2019)在《山地森林—干旱河谷交错带不同植被恢复模式土壤生态功能研究》文中研究指明人类干扰及不合理的资源开发利用,导致岷江上游干旱河谷区原有的生态防护功能、涵养水源能力降低,自然灾害频繁,水土流失加剧,生态系统退化严重。在我国生态脆弱区以植被建设为主的系列生态环境建设工程的实施背景下,适宜植被恢复模式的选择显得尤为必要和迫切。因此,本研究针对岷江上游生态环境建设的需求和水土保持研究的科学问题,在野外调查基础上,以岷江上游山地森林-干旱河谷交错带为研究对象,开展不同植被恢复模式下土壤理化性质的变化、土壤有机碳动态、水源涵养功能和土壤保持功能等方面的研究;筛选适合于山地森林-干旱河谷交错脆弱带的植被恢复模式,以期为山地森林-干旱河谷退化生态系统的恢复和重建提供理论依据。主要研究结果如下:(1)不同植被恢复模式土壤含水量均在7月最高,4月最低;土壤平均容重大小依次为荒草地、岷江柏-油松幼林、刺槐林、天然次生林、岷江柏幼林、沙棘+金花小檗灌丛。天然次生林、岷江柏幼林和荒草地模式以粗粉粒和物理性粘粒为主,分别占79.97%、72.96%和70.64%;沙棘+金花小檗灌丛模式以砂粒和物理性粘粒为主,分别占46.53%和27.7%;刺槐林和岷江柏-油松幼林模式以砂粒和粗粉粒为主,分别占75.33%和70.7%。除荒草地和刺槐林模式外,其余植被恢复模式均满足不均匀系数(Cu)>5,且曲率系数(Cs)在1-3范围的条件,属于级配良好土壤。沙棘+金花小檗灌丛模式土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量平均值均最高,分别为47.53 g kg-1、4.94 g kg-1和8.19 mg kg-1,其次是天然次生林模式;天然次生林模式土壤速效钾最高,而刺槐林、荒草地模式均较低。不同植被恢复模式均以>2 mm粒径土壤风干团聚体含量为主,约占团聚体数量的60%。天然次生林模式以>2 mm和<0.25 mm粒径水稳性团聚体为主,其他植被恢复模式土壤水稳性团聚体分布均以<0.25 mm粒径为主,且不同土层平均含量均超过50%。天然次生林模式,粒径>0.25 mm的团聚体保存几率最大,土壤团聚体稳定性指数最高;刺槐林模式粒径>0.25 mm的团聚体保存几率最小,土壤团聚体稳定性指数也最低。(2)沙棘+金花小檗灌丛模式土壤总有机碳含量、活性有机碳含量、活性有机碳密度、总有机碳密度、非活性有机碳含量、非活性有机碳密度均最高,而刺槐林和荒草地模式均较低。与0-10 cm土层相比较,活性有机碳含量在10-20 cm和20-40 cm土层分别减少了31.40%和32.08%,非活性有机碳含量分别减少了29.89%和45.31%,总有机碳密度却分别增加了71.34%和195.29%。除沙棘+金花小檗灌丛和天然次生林模式土壤有机碳密度高于我国各森林类型(44-264t C hm-2)的平均水平,其余植被恢复模式均低于这一数值,研究区植被恢复的土壤碳汇潜力较大。不同植被恢复模式土壤活性有机碳有效率表现为:沙棘+金花小檗灌丛>天然次生林>荒草地>岷江柏幼林>刺槐林>岷江柏-油松幼林,总体水平偏低(平均为0.26)。不同植被恢复模式土壤碳库管理指数介于48.31-251.56间,总体表现为:沙棘+金花小檗灌丛>天然次生林>岷江柏幼林>岷江柏-油松幼林>荒草地>刺槐林。轻组有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳含量均在沙棘+金花小檗灌丛、天然次生林模式下较高,刺槐林模式较低,各组分均能较好地表征研究区不同植被恢复模式的土壤状况。(3)不同降雨条件下穿透雨量和透流率均表现为:岷江柏幼林>沙棘+金花小檗灌丛>岷江柏-油松幼林>刺槐林>天然次生林。茎干流总体表现为岷江柏幼林和沙棘+金花小檗灌丛模式茎干流较高,且随着降雨量的增加,以乔木为主的植被干流量的较灌木和混交林更为敏感。不同植被恢复模式降雨截留量变化范围1.331-3.824 mm,截留量占总降雨的25.49%-26.62%。天然次生林模式截留率均最大,在不同降雨条件下分别为50.32%、37.31%和25.49%,岷江柏幼林截留率均最小,分别为26.61%、17.51%和10.35%。不同植被恢复模式中,枯落物现存量大小依次是天然次生林>刺槐林>岷江柏-油松幼林>岷江柏幼林>沙棘+金花小檗灌丛>荒草地。不同植被恢复模式枯落物半分解层占现存总量比例均在60%以上,且均大于未分解层占现存总量比例,其中岷江柏幼林最高(79.89%),天然次生林最低(60.66%)。刺槐林和天然次生林模式枯落物最大持水量较大,分别为53.25 t hm-2和53.22 t hm-2,岷江柏-油松幼林模式次之,荒草地最小。不同植被恢复模式枯落物半分解层持水量均大于未分解层,且持水量与浸水时间间呈对数、幂函数、线性和指数函数等关系;而枯落物未分解层、半分解层的吸水速率与浸泡时间均呈幂函数关系。不同植被恢复模式土壤有效贮水力表现为:沙棘+金花小檗灌丛>天然次生林>岷江柏-油松幼林>荒草地>刺槐林>岷江柏幼林。沙棘+金花小檗灌丛、天然次生林模式土壤入渗性能较强,考斯加可夫公式可较好拟合各植被恢复模式土壤入渗过程。(4)采用熵权法,从无机粉粘粒类、有机胶体类、水稳性团聚体类、土壤有机物类角度,基于<0.05 mm土壤颗粒含量、<0.002 mm土壤颗粒含量、结构性颗粒指数、土壤团聚状况、土壤团聚度、土壤分散率、>0.25 mm水稳性团聚体含量、>0.5 mm水稳性团聚体含量、结构体破坏率、平均重量直径、有机质含量等11个指标,构建了山地森林-干旱河谷区生态交错带土壤抗蚀性评价指标体系,得出:天然次生林、岷江柏幼林、沙棘+金花小檗灌丛三种模式总体抗蚀性较好,且天然次生林的抗蚀性分别为刺槐林和荒草地的1.48倍和1.39倍。土壤化学性质对研究区土壤抗蚀性影响较为敏感。不同植被恢复模式土壤抗冲指数随着冲刷时间延长总体上均呈增大的变化趋势,天然次生林模式土壤抗冲指数最大,为5.477,岷江柏幼林模式次之,荒草地最小。不同植被恢复模式土壤抗冲指数不仅与土壤颗粒特性有关,还与土壤有机质和活性有机碳含量呈显着或极显着正相关关系。不同植被恢复模式地表径流量和侵蚀产沙量大小均表现为荒草地最大,天然次生林地最小,且荒草地显着高于其他植被恢复模式。(5)选择枯落物现存量、枯落物最大持水量、枯落物分解强度、土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、土壤容重、毛管孔隙、土壤结构性颗粒指数、土壤团聚度、土壤分散率、稳定性指数、不均匀系数、曲率系数、风干团聚体分形维、土壤初渗速率、土壤稳渗速率、水稳性团聚体分形维、土壤结构体破坏率、土壤抗冲指数、土壤活性有机碳、土壤非活性有机碳、颗粒态有机碳、易氧化有机碳、碳库指数等26个指标构建了山地森林-干旱河谷交错带不同植被恢复模式土壤生态功能评价指标体系。采用熵权法和逼近理想点决策相结合的方法,综合相对近似度和贴近度获得不同植被恢复模式土壤生态功能评价结果,按照由优到劣依次为:天然次生林、岷江柏幼林、沙棘+金花小檗灌丛、岷江柏-油松幼林、刺槐林和荒草地。基于灵敏度稳定性分析结果,确定为天然次生林、岷江柏幼林和沙棘+金花小檗灌丛是适宜于山地森林-干旱河谷交错带植被恢复模式。
崔普伟[6](2010)在《基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究》文中研究指明黄土丘陵沟壑区具有极高的土壤侵蚀强度,该地区是黄河泥沙的主要来源,是黄土高原水土流失最严重的地区。有关该地区的产流产沙模型比较丰富,但是在产流产沙因子指标的研究上仍是个尚未完全解决的问题。泥沙输移比模型的研究是揭示黄河泥沙输移状况的重要手段,目前我国泥沙输移比的研究还处于探索性阶段,距离实际应用还有较长一段路。鉴于此,论文以位于陕北黄土丘陵沟壑区的子洲岔巴沟径流实验站观测资料为基础,以蛇家沟和团山沟为研究对象,开展了次暴雨产流与降雨、土壤含水量、植被覆盖、地形地貌的作用关系研究,次暴雨产沙与径流深、洪峰流量的关系研究,以及泥沙输移比与降雨、径流、含沙量、河道泥沙因子作用关系研究,建立了一个完整的蛇家沟次暴雨侵蚀产沙模型理论框架,最后还探讨了岔巴沟侵蚀产沙模型计算方法。具体得到如下一些结论:(1)对于无水保措施的单元流域(流域面积<1km2),影响次暴雨产流的主要因子是降雨、前期影响雨量,植被覆盖和地形地貌对产流的影响不明显。降雨指标中,次降雨量和10分钟雨强乘积的复合因子与径流深相关性最高,10分钟雨强与径流系数的相关性最强,复合因子和10分钟雨强是最优的降雨指标。前期降雨指标中,前期第11~15天影响雨量与产流的相关性最好,且差异性不明显,前11天影响雨量即可满足产流建模要求。由此构建的单元流域次暴雨产流模型具有较好的模拟精度和推广应用价值。岔巴沟单元流域侵蚀性降雨雨量标准为12mm,可以把这个作为模型的输入条件,减少模拟计算量。(2)对次洪含沙量的影响因素研究发现,次洪洪峰流量和次洪最大含沙量是其重要的影响因子。根据次洪输沙量的定义,可知径流深与流域产沙成正比关系,研究选取径流深、洪峰流量和径流深、最大含沙量,经检验、验证及与其产沙模型的比较说明,论文构建的两个流域产沙模型具有很好的模拟。次暴雨产沙模型的研究中发现,受高含沙水流的影响,对于不同产沙水平的洪水事件,流量-含沙量间的相互作用关系发生了很大的变化,对产沙模数小于300t/km2次暴雨事件,流量的对数函数拟合效果明显优于幂函数拟合;对产沙模数大于1000t/km2次暴雨事件,流量的幂函数拟合效果好于对数函数拟合。(3)蛇家沟多年平均泥沙输移比小于1,次暴雨泥沙输移比变化范围在0.483~1.111。泥沙输移比模型最重要因子是最大水流含沙量,其次是径流系数、泥沙存储天数(相邻两次洪水事件间的时间)、降雨历时,且泥沙存储天数指标对次暴雨泥沙输移比的作用大于降雨量、降雨历时、平均雨强。由此构建的模型具有很好的实用性。(4)比较研究了岔巴沟侵蚀产沙计算的嵌套外推模型法和降雨-产流-产沙法,表明嵌套外推法是较好的一种计算方法,并且通过参数的灵敏度分析和因子贡献性分析,检验了嵌套模型的各模拟因子的重要性。其次阐述了岔巴沟流域的半分布式侵蚀产沙理论模型。
陈晓安[7](2010)在《黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究》文中认为黄土丘陵沟壑区具有极高的侵蚀强度,由于该区土壤松散,降雨多为短历时暴雨,导致其侵蚀主要集中在几次暴雨期,并且细沟侵蚀量对坡面侵蚀量的贡献极大。有关该区的坡面侵蚀规律,坡面侵蚀模型,吸引了很多学者的研究。论文以位于黄土丘陵沟壑区的子洲径流实验站水文实验资料和离石试验站的观测资料为基础,以岔巴沟流域的团山沟为研究区,首先分析降雨与土壤侵蚀的关系,特别是降雨侵蚀力指标;然后分析地貌、植被、土壤含水量对土壤侵蚀的影响;其后分析细沟侵蚀的判断及细沟对土壤侵蚀的影响;最后建立次降雨混合坡面侵蚀模型、侵蚀性降雨坡面模型、次降雨细沟侵蚀模型。主要研究结论如下:(1)不同坡度不同坡长下线性函数和幂函数对It或EIt与土壤侵蚀模数拟合效果之间没有显着性差异,线性函数和幂函数都可以作为It或EIt与土壤侵蚀模数的拟合函数,表明在侵蚀模型中的It或Elt既可以采用幂函数形式,又可采用线性函数形式;仅从因子与土壤侵蚀模数相关性数值的大小还不能选取降雨侵蚀力指标,必须进行相关性数值间的差异分析,通过统计分析表明,黄土高原从I10到I60各It与土壤侵蚀模数的相关性在统计学上没有显着性差异及从EI10到EI60各EIt与土壤侵蚀模数的相关性在统计学上亦没有显着性差异,从这个意义上说,从EI10到EI60各EIt都可以作为黄土高原的降雨侵蚀力指标。由于It是降雨集中程度的反映,不同雨型其降雨集中性有很大差异,那It雨型是影响各EIt与土壤侵蚀模数的相关性间差异性的主要因素,集中性很高的短历时雷暴雨A型雨中EI10到EI30与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数r没有显着性差异,但其与rEI40有显着性差异;集中性较差的锋面型夹雷暴雨B型雨中EI10到EI100与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数没有显着性差异;集中性最差的长历时锋面雨C型雨中rEI10到rEI100与土壤侵蚀模数线性回归的相关性系数也没有显着性差异。黄土高原土壤侵蚀主要集中在高强度短历时雷暴雨上,为提高产生侵蚀大的短历时雷暴雨的预测精度,选取EI1o到EI30各EIt都可作为黄土丘陵沟壑区的降雨侵蚀力指标。研究发现该区的El1o到EI30各EIt与相应的Pit线性回归拟合线在统计学检验上表现为过原点的直线,因此,其PIt可以很好的满足土壤侵蚀模型精度的需求,可以作为该区降雨侵蚀力的简易指标。(2)坡度对土壤侵蚀影响很大,当雨强较大如I30≥0.31mm/min时,坡度与土壤侵蚀模数表现出较好的幂函数关系。坡长对土壤侵蚀影响很大,雨强、坡长对土壤侵蚀影响存在交互作用,坡长与土壤侵蚀的关系很大程度上受雨强效应的影响。不同雨强效应下坡长与土壤侵蚀的关系不同,通过分析发现,当I30≤0.21mm/min时,即小雨强范围时,随着坡长从20m到60m的增加,土壤侵蚀模数随坡长增加而逐渐减小,此时,土壤侵蚀模数随坡长的变化趋势与径流模数随坡长的变化趋势相同;当I30>0.21mm/min时,即大雨强范围时,随着坡长从20m到60m的增加,土壤侵蚀模数先增加后趋于稳定,此时,土壤侵蚀模数随坡长的变化趋势与径流平均含沙量随坡长的变化趋势相同。坡面土壤侵蚀的临界坡长非定值,是关于I30的函数。(3)岔巴沟流域农耕地的植被覆盖从五月到9月是先增大后减小的,7月底到8月底植被覆盖最大;植被覆盖显着的影响坡面土壤侵蚀,随着植被覆盖度的增加土壤侵蚀而减小,在黄土高原增加植被覆盖可以有效的起到减少水土流失的效果。土壤含水量对坡面土壤侵蚀有显着性的影响,从前11天到前15天的影响雨量都可以很好的反映土壤含水量。(4)岔巴沟流域细沟侵蚀对坡面侵蚀贡献极大,细沟侵蚀的判断及细沟侵蚀下水沙规律的研究,对于细沟侵蚀模型的研究奠定基础。当I30≤0.31mm/min时,坡面土壤以溅蚀片蚀为主,土壤侵蚀存在临界坡度,临界坡度小于31。,此时,土壤侵蚀模数随坡度的变化趋势与径流模数随坡度的变化趋势相同,从9°到31°土壤侵蚀模数随坡度增加是先增加后减小。当I30>0.31mm/min时,坡面土壤以细沟侵蚀为主,土壤侵蚀在9°到31°之间不存在临界坡度,此时,从9°到31°土壤侵蚀模数随坡度增加是先急剧增加后缓慢增加。(5)构建的次降雨坡面土壤侵蚀模型,次侵蚀性降雨坡面侵蚀模型,次降雨坡面细沟侵蚀模型,精度较高,对大侵蚀事件具有很高的预测精度。次降雨坡面土壤侵蚀模型、次侵蚀性降雨坡面侵蚀模型中灵敏度较高的因子是S、C、I10或PIlo,次降雨坡面细沟侵蚀模型中灵敏度较高的因子是S、I10或PIlo,在以细沟侵蚀为主导侵蚀中植被对侵蚀减少作用相对较小。
秦伟[8](2009)在《北洛河上游土壤侵蚀特征及其对植被重建的响应》文中认为土壤侵蚀是危及人类生存与发展的重要环境问题。黄土高原地区水资源短缺、生态环境脆弱,已成为我国乃至世界上水土流失最严重的地区之一。20世纪50年代以来,该区相继开展了一系列大规模的水土保持工程和林业生态工程。尤其是20世纪末开始大规模实施的退耕还林(草)工程,在控制水土流失、改善生态环境方面取得了显着成效。研究该区土壤侵蚀特征及其对植被重建的响应,能够为黄土高原林业生态建设和水土流失治理提供重要的理论依据与决策参考。本文以黄土高原腹地和林业生态工程的典型示范区北洛河上游为研究区,运用统计学分析方法、数字流域技术、水文学和景观生态学理论,结合多年水文气象观测数据、不同分辨率遥感影像及数字高程模型等基础资料,分析了流域降雨时空分布特征和土地利用/覆盖变化(LUCC):建立了基于数字高程模型和水流路径的沟缘线提取方法,据此探讨了流域地貌特征,进行了面向地貌特征的侵蚀风险评估;在研究流域径流、输沙变化趋势、特征时段及变化驱动因素的基础上,确定了植被重建对流域水沙的调控效应;基于高分辨率遥感影像,提取了坡面浅沟及其地形参数,分析了浅沟侵蚀的地形临界特征;在划分流域地貌单元、改进坡长因子算法、改造次降雨沟坡侵蚀模型的基础上,分别运用修正通用土壤流失方程(RUSLE)、沟坡侵蚀模型和泥沙输移分布模型(SEDD),评估了不同特征时段坡面与沟坡的侵蚀强度;通过集总侵蚀评估结果、模拟流域产沙,研究了不同地貌部位的侵蚀、产沙对植被重建的响应,建立了流域侵蚀空间分布模型,确定了不同环境因素在植被重建前后对侵蚀空间分异的相对贡献。主要获得如下结论:(1)北洛河上游年降雨量自西北向东南递增,但空间差异不显着。近十余年来,降雨量略有增加,干旱年份和极端降雨天气的发生机率略有减少。以1999年大规模开展植被重建为界,年均降雨量和降雨侵蚀力分别提高5.07%和8.64%,植被重建后气候背景具有增加径流、输沙的潜在条件。(2)研究区河网临界支撑面积介于0.5~1.0 km2,不同级别的沟谷密度均大于0.91 km/km2,沟间地和沟谷地分别占该区总面积的68.29%和31.7l%,表现出沟壑纵横、支离破碎的地貌特征。流域88.05%的区域存在中度以上的侵蚀风险,大部分地方具备发生较强土壤侵蚀的地形条件。(3)1986-2004间,流域植被覆盖率由56.74%提高为76.76%。其中,林地增加趋势最为明显,变化速率较快、变化程度较剧烈。不同土地利用类型中,林地和高覆盖度草地的重心向东南转移,农地和中、低覆盖度草地的重心向西北转移。景观格局呈现斑块数量增加、镶嵌度提高、同类斑块联通性下降,从而造成景观多样性显着增加、破碎度明显增大的变化特征。(4)1980-2004年间,流域径流、输沙变化分为3个阶段。其中,2001-2004年为植被重建的水沙调控效应期。4年共减少径流13 808.0万m3、输沙14 250.8万t。单位面积新增林地年均理水、减少能力分别达2.67万m3/km2和2.75万t/km2。(5)浅沟侵蚀主要受坡面坡度、长度、坡向和上坡长度等地形因素影响,其上限与下限临界坡度分别介于26~27°和15~20°,临界坡长介于50~80 m。(6)植被重建后,流域侵蚀强度由12 652.06 t/(km2·a)下降为6 036.72 t/(km2·a);产沙强度由3 896.99万t/a减少为1 795.50万t/a。其中,坡面侵蚀、产沙强度分别由5 770.46 t/(km2·a)和1 308.81万t/a减少为1 437.93 t/(km2·a)和322.46万t/a;沟坡侵蚀、产沙强度分别由28 093.92 t/(km2·a)和2588.18万t/a减少为16 196.91 t/(km2·a)和1473.04万t/a。坡面内,单位面积新增林地年均减少侵蚀11 752.10 t/(km2·a)、产沙1.14万t/a。沟坡产沙比例由66.41%提高为82.04%,成为目前流域内最主要的侵蚀、产沙源。(7)植被重建前,地形、植被和降雨对流域侵蚀强度空间分异的相对贡献分别为17.30%、20.79%和61.91%;植被重建后,各类侵蚀影响因素的相对贡献率分别为15.73%、57.67%和26.60%。植被重建使得植被对流域侵蚀强度空间分异的相对贡献提高36.88%,从影响最小的因素转变为影响最大的因素。
穆天亮[9](2009)在《黄土坡面土壤溶质随地表径流迁移特征与数学模型》文中提出黄土地区水土养分流失严重,导致土地质量下降和农业环境面污染严重,本论文采取试验研究、理论分析和数学模型相结合方法,对土壤溶质随地表径流迁移特征及数学模型进行研究,为水土养分流失控制提供参考。取得的主要结论如下:1土壤溶质随地表径流迁移是一个复杂的物理化学过程,利用室内外试验资料,深入分析了土壤特征、降雨特征、坡度和坡长、施肥方式、植被特性和地下供水对土壤溶质随地表径流影响程度,探讨了土壤溶质随地表径流迁移机制,为建立相关过程数学模型奠定了基础。2以土壤水分运动物理过程为基础,通过分析降雨条件下土壤水分运动特征,以及描述积水入渗过程Philip公式、Green-Ampt公式和一维代数入渗公式特点,建立了描述降雨入渗、产流过程的三个具有明确物理意义的数学模型。比较分析了三个模型特点,并给出了三个模型参数间关系。利用实验资料对模型进行了初步的检验,结果显示所建立的模型可以描述黄土坡面降雨入渗产流过程。3在分析黄土坡面溶质随地表径流迁移特征的基础上,建立了适合侵蚀环境的描述土壤溶质随地表径流迁移的完全混合模型、部分混合模型、不完全混合模型及等效对流传递模型,分析了各模型的特点,以及参数变化特征。利用实验资料对模型进行了检验,结果显示等效对流传递模型能很好描述径流溶质浓度变化过程,不完全混合模型比完全混合模型所描述径流溶质浓度变化过程更符合实际。但完全混合模型形式简单,参数便于获得,应用方便。4田间小区试验结果显示在降雨量一定条件下,径流量、土壤侵蚀量、溶质流失量随坡度增加均呈先增加后减少变化趋势,坡度为30°时溶质流失量最大;径流量、土壤侵蚀量和溶质流失量随着植被种植密度增大均呈减少趋势。荒草地减缓坡地径流、增加降雨入渗、减少土壤和养分流失效果明显优于灌木类(钙果);不同坡度和植被种植密度下坡地土壤溶质(溴、硝态氮、钾和磷)随径流流失过程均符合幂函数衰减过程。5分析了小流域土壤侵蚀和养分流失特点及影响因素,探讨了小流域治理的控制水土养分流失功效,提出了最优淤地坝坝高的确定方法。
廖义善[10](2008)在《基于GIS黄土丘陵沟壑区流域侵蚀产沙模拟及尺度研究》文中研究表明土壤侵蚀产沙模型是进行水土资源管理、定量评价水土保持措施和进行土壤侵蚀灾害评价的有效工具。分布式土壤侵蚀模型即将流域划分为很多更小的单元(小流域、地块、栅格),其目的是使每个划分单元内下垫面条件(土壤、植被覆盖度、坡度、土地利用方式)尽可能一致,避免模型参数的过度均一化,造成与实际自然状况的不符。在被划分的流域单元格上进行参数的输入,然后依据一定的数学表达式,计算出流域每个单元格的产流量、产沙量,最后根据一定的汇流、汇沙算法,演算出流域出口处的径流总量与产沙总量。目前,国内外已经建立了很多成熟的分布式水文模型、土壤侵蚀模型,这些模型的建立对本论文分布式侵蚀产沙模型的研究起到了非常好的借鉴作用。但利用黄土丘陵沟壑区特殊的水沙关系建立的分布式模型还不多见。本文根据国内外的研究现状,借鉴前人研究成果,并对研究区域进行实地考察,利用黄土丘陵沟壑区产流、产沙的特点,在分析研究黄土丘陵沟壑区地形、地貌、降雨等对流域侵蚀产沙影响;流域侵蚀产沙的时空尺度效应;流域侵蚀产沙强度变化趋势的基础上,运用计算机科学与GIS技术,采用VB.NET+SQL SERVER2000+ARC Engine9.2开发出具有空间数据的编辑、浏览,属性数据的编辑、浏览、管理,模型的运算等3个模块的蛇家沟侵蚀产沙分布式模型。所做的工作主要分为以下几方面:(1)初步分析了黄土丘陵沟壑区坡面侵蚀产沙的特点。分析、讨论降雨、坡度、坡长对坡面侵蚀产沙的影响程度大小,认为降雨特性对坡面侵蚀产沙的作用最大,坡度次之,坡长最小。回答了临界坡度、临界坡长是否为定值,当坡度、坡长、降雨变化时,坡面侵蚀产沙量增大或减小的原因。(2)初步分析了黄土丘陵沟壑区地貌的现状及其特征、地貌对流域侵蚀产沙的影响以及流域侵蚀产沙的趋势。着重讨论沟壑密度在不同时空尺度下对流域侵蚀产沙的影响:沟壑密度并不是简单的随着流域面积的增大而减小,沟壑密度的空间尺度效应与所提取沟壑的级别有关:沟壑密度与产沙模数不是简单的成正相关关系,沟壑对流域侵蚀产沙的影响与沟壑的级别以及沟壑的部位有关;在不同的时间尺度下,不同级别的沟壑对侵蚀产沙的影响也不一样。(3)初步分析了黄土丘陵沟壑区峁坡、全坡面、毛沟、支沟、干沟等不同空间尺度下,在次暴雨、月、年等不同时间尺度下的侵蚀产沙情况。分析随着时间尺度与空间尺度的变化流域侵蚀产沙的变化情况,以及流域侵蚀产沙受时间尺度与空间尺度的影响程度。研究表明,在小的时间尺度下,时间变化比空间变化更能引起产沙模数的变化,产沙尺度效应不明显。但在大的时间尺度上,产沙量是小时间尺度上产沙量之和,产沙模数随时间变化的波动通过累加被平滑,空间尺度变化对侵蚀产沙的影响加强。(4)分别分析和探讨黄土丘陵沟壑区典型小流域产流、汇流、侵蚀产沙的一系列过程。基于流域DEM、土地利用图、地貌图和降雨资料,结合该区域流域产流、产沙的特点,运用GIS技术与计算机技术建立蛇家沟流域侵蚀产沙分布式模型。模型的建立是基于黄土丘陵沟壑区普遍的产流、产沙规律,模型参数简单,通过校正CN可在其它相似的小流域内使用。该研究可为黄土丘陵沟壑区水土保持治理提供借鉴作用。
二、晋西黄土丘陵沟壑区作物生产力影响因子研究——以王家沟流域为例(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、晋西黄土丘陵沟壑区作物生产力影响因子研究——以王家沟流域为例(论文提纲范文)
(1)晋西黄土坡面径流侵蚀产沙试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 降雨对径流侵蚀产沙的影响 |
1.2.2 坡长对径流侵蚀产沙的影响 |
1.2.3 土壤侵蚀模型研究进展 |
1.2.4 实体比尺模型研究 |
1.3 研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 供试土壤 |
2.2.2 试验土槽的装填 |
2.2.3 降雨装置 |
2.3 试验过程 |
2.3.1 室内人工模拟降雨 |
2.3.2 野外人工模拟降雨 |
2.4 EUROSEM模型参数设置 |
2.5 试验数据分析 |
第三章 降雨条件下晋西黄绵土坡面产流分析 |
3.1 雨强对坡面产流的影响 |
3.1.1 不同雨强下坡面产流过程分析 |
3.1.2 产流量与降雨强度的关系 |
3.1.3 雨强连续增大时产流量增量的变化 |
3.2 坡长对坡面产流的影响 |
3.2.1 产流量随坡长的变化 |
3.2.2 坡长等值延长时产流增量的变化特征 |
3.3 雨强与坡长对坡面产流的交互影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 降雨条件下晋西黄绵土坡面侵蚀产沙分析 |
4.1 雨强对坡面侵蚀产沙的影响 |
4.1.1 不同雨强下坡面产沙过程分析 |
4.1.2 产沙量与降雨强度的关系 |
4.2 坡长对坡面侵蚀产沙的影响 |
4.2.1 产沙量随坡长的变化 |
4.2.2 坡长等值延长时产沙增量的变化特征 |
4.3 雨强与坡长对坡面侵蚀产沙的交互影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 EUROSEM模型在坡面径流侵蚀过程的模拟应用 |
5.1 坡面径流侵蚀产沙分析 |
5.1.1 坡面产流过程分析 |
5.1.2 坡面产沙过程分析 |
5.2 模型适用性评价 |
5.3 本章小结 |
第六章 室内外坡面径流侵蚀差异分析 |
6.1 径流模数与侵蚀模数差异性分析 |
6.2 地貌形态与侵蚀产沙差异分析 |
6.2.1 地貌形态差异分析 |
6.2.2 单宽输沙率差异分析 |
6.3 室内与野外侵蚀尺度换算 |
6.3.1 土壤侵蚀模数的换算 |
6.3.2 土壤侵蚀模数与径流模数的关系 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)基于中红外光谱的黄土丘陵沟壑区泥沙来源示踪研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 红外光谱技术原理 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 黄土高原土壤侵蚀研究现状 |
1.3.2 基于光谱的土壤特性表征 |
1.3.3 传统泥沙来源识别方法 |
1.3.4 光谱法示踪泥沙来源 |
第二章 研究内容及方法 |
2.1 研究目的与内容 |
2.1.1 研究目的 |
2.1.2 研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究区域 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 土壤物化指标测定方法 |
2.3.2 土壤光谱测定方法 |
2.3.3 复合指纹示踪法 |
2.3.4 光谱预处理法 |
2.3.5 主成分分析 |
2.3.6 线性判别分析 |
2.3.7 光谱建模法 |
2.3.8 模型评价指标 |
第三章 基于中红外漫反射光谱的黄土特性表征 |
3.1 材料与方法 |
3.2 黄土中红外漫反射光谱特征 |
3.3 基于中红外漫反射光谱的黄土特性定量表征 |
3.3.1 利用中红外光谱建模定量黄土CaCO_3含量 |
3.3.2 利用中红外光谱建模定量黄土SOC含量 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 中红外光谱法示踪小流域沉积泥沙来源 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样品采集与测定 |
4.1.2 光谱示踪法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 沉积泥沙及源样土壤的光谱特性 |
4.2.2 基于中红外光谱的模型建立 |
4.2.3 光谱法与地化法示踪结果对比 |
4.2.4 沉积泥沙来源解析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 光谱法示踪沉积泥沙来源 |
4.3.2 黄土高原小流域沟道侵蚀 |
4.4 小结 |
第五章 黄土丘陵沟壑区河流泥沙来源识别 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 样品采集与测定 |
5.1.2 光谱示踪法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 源样土壤及河流泥沙的光谱特性及物化性质 |
5.2.2 光谱模型的建立 |
5.2.3 定量预测河流泥沙来源 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 研究结论及展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 研究创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 地域现实问题 |
1.1.2 地域问题衍生的学科问题 |
1.1.3 需要解决的关键问题 |
1.1.4 研究范围 |
1.1.5 研究目的 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 国内研究 |
1.2.2 国外研究 |
1.2.3 总结评述 |
1.3 核心概念界定 |
1.3.1 黄土高原沟壑型聚落场地及相关概念 |
1.3.2 小流域及相关概念 |
1.3.3 雨洪管控及相关概念 |
1.3.4 适地性及相关概念 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究框架 |
2 雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法 |
2.1 雨洪管控的水文学基础理论 |
2.1.1 水循环与水平衡理论 |
2.1.2 流域蒸散发理论 |
2.1.3 土壤下渗理论 |
2.1.4 流域产流与汇流理论 |
2.2 雨洪管控的基本方法与技术体系 |
2.2.1 最佳管理措施(BMPs) |
2.2.2 低影响开发(LID) |
2.2.3 其它西方技术体系 |
2.2.4 海绵城市技术体系 |
2.2.5 黄土高原水土保持技术体系 |
2.2.6 分析总结 |
2.3 适地性规划的理论基础 |
2.3.1 适宜性评价相关理论 |
2.3.2 地域性相关理论 |
2.4 雨洪管控的适地性探索与经验 |
2.4.1 西安沣西新城的海绵城市建设实践 |
2.4.2 重庆山地海绵城市建设实践 |
2.4.3 上海临港新城的海绵城市建设实践 |
2.4.4 历史上的适地性雨洪与内涝管控经验 |
2.5 相关理论方法与实践经验对本研究的启示 |
2.5.1 水文学基础理论对本研究的启示 |
2.5.2 现有方法与技术体系对本研究的启示 |
2.5.3 雨洪管控的适地性探索与经验对本研究的启示 |
2.6 本章小结 |
3 晋陕黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧 |
3.1 雨洪管控的地域实践 |
3.1.1 小流域雨洪管控与雨水利用实践 |
3.1.2 聚落场地中的雨洪管控与雨水利用实践 |
3.2 雨洪管控的地域传统经验与措施 |
3.2.1 流域尺度下的雨洪管控与雨水利用地域经验 |
3.2.2 场地尺度下雨洪管控与雨水利用的地域经验 |
3.3 雨洪管控的民间智慧与地域方法总结 |
3.3.1 基于地貌类型的系统性策略 |
3.3.2 朴素的空间审美和工程建造原则 |
3.4 传统雨洪管控方法的价值与不足 |
3.4.1 传统经验与技术措施的意义与价值 |
3.4.2 传统经验与技术措施的不足 |
3.4.3 产生原因与解决策略 |
3.5 本章小结 |
4 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析 |
4.1 地貌特征 |
4.1.1 沟壑密度 |
4.1.2 沟壑长度及深度 |
4.1.3 坡度与坡长 |
4.2 雨洪特征 |
4.2.1 雨洪灾害的空间分布 |
4.2.2 雨洪的季节性特征 |
4.2.3 雨洪的过程特征 |
4.3 产流机制 |
4.3.1 雨洪过程与产流机制 |
4.3.2 产流机制的相互转化 |
4.4 尺度效应 |
4.4.1 雨洪管控中的尺度效应 |
4.4.2 黄土高原沟壑型场地雨洪过程的特征尺度 |
4.4.3 黄土高原沟壑型场地雨洪管控适地性规划的尺度选择 |
4.5 雨洪管控的影响因素 |
4.5.1 自然与社会环境 |
4.5.2 地域人居场地雨洪管控及雨水利用方式 |
4.5.3 雨洪管控、雨水资源利用与场地的关系 |
4.5.4 雨洪管控与场地建设中的景观因素 |
4.6 基于产流机制的地域现状问题分析 |
4.6.1 尺度选择问题 |
4.6.2 部门统筹问题 |
4.6.3 技术融合问题 |
4.7 本章小结 |
5 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构 |
5.1 适地性雨洪管控技术途径 |
5.1.1 基于水土保持与雨水利用思想的传统技术途径 |
5.1.2 基于LID技术的“海绵城市”类技术途径 |
5.1.3 雨洪管控适地性技术途径 |
5.2 总体框架与方法 |
5.2.1 总体技术框架 |
5.2.2 基于适地性评价的核心规划设计步骤 |
5.2.3 雨洪管控的空间规划层级 |
5.2.4 雨洪管控方法的体系构成 |
5.3 雨洪管控的多维目标体系 |
5.3.1 雨洪管控目标 |
5.3.2 水土保持目标 |
5.3.3 场地安全目标 |
5.3.4 雨水资源化目标 |
5.3.5 景观视效目标 |
5.3.6 场地生境目标 |
5.3.7 成本与效益目标 |
5.3.8 年径流总量控制目标分解 |
5.4 雨洪管控的综合措施体系 |
5.4.1 传统雨水利用及水土保持的技术措施体系 |
5.4.2 低影响开发(LID)技术类措施体系 |
5.5 雨洪管控目标与措施的适地性评价体系 |
5.5.1 适地性评价因子的提取与量化 |
5.5.2 雨洪管控目标与措施适地性评价方法建构 |
5.5.3 雨洪管控目标适地性评价 |
5.5.4 雨洪管控措施适地性评价 |
5.6 政策法规与技术规范体系 |
5.6.1 政策法规 |
5.6.2 技术规范 |
5.7 本章小结 |
6 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略与模式 |
6.1 针对场地类型的适地性雨洪管控目标 |
6.1.1 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的类型 |
6.1.2 生活型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.3 生产型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.4 生态型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.2 基于水文过程的雨洪管控适地性规划策略 |
6.2.1 基于BMPs的黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略 |
6.2.2 源于地域经验的小流域雨洪管控策略与方法 |
6.2.3 BMPs策略与地域性雨洪管控策略的比较与融合 |
6.3 融合改造后的雨洪管控适地性场地技术措施 |
6.3.1 传统技术措施的分析与评价 |
6.3.1.1 传统技术措施的主要特征 |
6.3.1.2 传统技术措施的局限性 |
6.3.2 低影响开发(LID)技术措施的分析与评价 |
6.3.3 场地雨洪管控技术措施的融合改造 |
6.3.4 分析总结 |
6.4 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局要点 |
6.4.1 雨洪管控目标导向下的场地空间要素类型 |
6.4.2 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局原则 |
6.4.3 生活型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.4 生产型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.5 生态型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.6 空间要素选择与布局的核心思路 |
6.5 雨洪管控的适宜场地模式 |
6.5.1 场地尺度的适宜建设模式 |
6.5.2 小流域尺度场地的适宜建设模式 |
6.5.3 分析总结 |
6.6 本章小结 |
7 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划实践 |
7.1 陕北杨家沟红色旅游景区小流域海绵建设专项规划研究 |
7.1.1 杨家沟红色旅游区总体规划目标与景区小流域海绵建设目标 |
7.1.2 杨家沟景区小流域雨洪管控措施评价与选择 |
7.1.3 杨家沟景区小流域年径流总量控制目标分解 |
7.1.4 杨家沟景区小流域雨洪管控措施规划布局 |
7.1.5 案例总结 |
7.2 晋中市百草坡森林植物园海绵系统适地性规划实践 |
7.2.1 现实条件 |
7.2.2 现状问题 |
7.2.3 场地地貌与水文分析 |
7.2.4 适地性评价 |
7.2.5 场地规划设计与方案生成 |
7.2.6 案例总结 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究创新点 |
8.2.1 规划理论方法创新 |
8.2.2 技术体系创新 |
8.2.3 研究方法与结果创新 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 图目录 |
附录B 表目录 |
附录C 附表 |
附录D 附图 |
附录E 博士研究生期间的科研成果 |
致谢 |
(4)黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用件研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 洪水预报模型研究 |
1.2.2 黄土区中小流域洪水模拟研究 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
第二章 圪洞流域下垫面及水文特征分析 |
2.1 圪洞流域概况 |
2.2 地形地貌特征 |
2.2.1 地貌特征 |
2.2.2 地形特点 |
2.3 土地利用类型 |
2.4 站网信息及子流域划分 |
2.5 水文特征分析 |
2.5.1 径流特征 |
2.5.2 洪水特征 |
2.5.3 降雨损失 |
2.6 本章小结 |
第三章 KNN-FWA-ELM洪水预报模型构建原理及方法 |
3.1 极限学习机(ELM)原理及算法 |
3.2 烟花算法(FWA)原理及算法 |
3.3 K最近邻方法(KNN)原理及算法 |
3.4 KNN-FWA-ELM模型构建 |
3.4.1 模型参数设定 |
3.4.2 模型输入与输出 |
3.4.3 数据归一化处理 |
3.4.4 模型构建 |
3.5 场次洪水模拟结果评价标准 |
3.6 本章小结 |
第四章 KNN-FWA-ELM洪水预报模型实例应用 |
4.1 ELM模型洪水预报 |
4.1.1 场次洪水模拟 |
4.1.2 模拟结果评价 |
4.2 KNN-FWA-ELM模型洪水预报 |
4.2.1 场次洪水模拟 |
4.2.2 模拟结果评价 |
4.3 KNN-FWA-ELM与 ELM模型场次洪水模拟结果对比分析 |
4.3.1 所有场次洪水模拟结果对比 |
4.3.2 不同时期场次洪水模拟结果对比 |
4.3.3 不同等级场次洪水模拟结果对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 KNN-FWA-ELM洪水预报模型适用性研究 |
5.1 HEC-HMS模型构建及场次洪水模拟 |
5.1.1 模型原理及构建 |
5.1.2 场次洪水模拟及结果评价 |
5.1.3 不同等级场次洪水模拟 |
5.2 KNN-FWA-ELM模型与HEC-HMS模型模拟结果对比分析 |
5.2.1 所有场次洪水模拟结果对比 |
5.2.2 不同时期场次洪水模拟结果对比 |
5.2.3 不同等级场次洪水模拟结果对比 |
5.2.4 不同洪水特征值模拟结果对比 |
5.2.5 KNN-FWA-ELM洪水预报模型的适用性 |
5.3 KNN-FWA-ELM洪水预报模型在王家沟试验小区的适用性 |
5.3.1 王家沟试验小区概况 |
5.3.2 KNN-FWA-ELM模型在王家沟试验小区的适用性 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 创新点 |
参考文献 |
附图 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究工作 |
1.攻读博士学位期间参加的科研项目 |
2.攻读博士学位期间发表的论文 |
(5)山地森林—干旱河谷交错带不同植被恢复模式土壤生态功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 立题依据 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生态交错带 |
1.2.2 植被恢复与土壤理化性质 |
1.2.3 植被恢复与土壤有机碳 |
1.2.4 植被恢复与水源涵养 |
1.2.5 植被恢复与水土保持 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 野外调查 |
2.2.2 样地及样方的确定 |
2.2.3 土壤理化性质 |
2.2.4 土壤有机碳动态及碳储量 |
2.2.5 不同植被恢复模式的水源涵养功能 |
2.2.6 土壤保持功能 |
第三章 不同植被恢复模式土壤理化性质的变化特征 |
3.1 不同植被恢复模式下土壤物理性质 |
3.1.1 土壤水分动态 |
3.1.2 土壤容重与孔隙度特征 |
3.1.3 土壤机械组成 |
3.2 不同植被恢复模式下土壤化学性质变化特征 |
3.2.1 土壤有机质 |
3.2.2 土壤氮、磷、钾 |
3.3 土壤团聚体特征 |
3.3.1 土壤团聚体分布特征 |
3.3.2 团聚体分形特征 |
3.3.3 团聚体稳定性特征 |
3.4 讨论 |
3.4.1 植被恢复对土壤理化性质的响应 |
3.4.2 植被恢复对土壤团聚体特征的响应 |
3.5 小结 |
第四章 不同植被恢复模式土壤有机碳动态及储量 |
4.1 土壤机碳含量及密度变化 |
4.1.1 土壤有机碳含量 |
4.1.2 土壤有机碳密度变化 |
4.2 土壤活性有机碳有效率及碳库管理指数 |
4.2.1 土壤活性有机碳有效率 |
4.2.2 土壤碳库管理指数 |
4.3 土壤活性有机碳组分变化 |
4.3.1 轻组有机碳 |
4.3.2 重组有机碳 |
4.3.3 土壤颗粒态有机碳 |
4.3.4 土壤易氧化有机碳 |
4.4 讨论 |
4.4.1 植被恢复对土壤有机碳含量和密度的响应 |
4.4.2 植被恢复对土壤活性有机碳有效率及碳库管理指数的响应 |
4.4.3 植被恢复对土壤活性有机碳组分变化的响应 |
4.5 小结 |
第五章 不同植被恢复模式水源涵养功能研究 |
5.1 不同植被恢复模式的冠层截留功能 |
5.1.1 冠层截留及降雨再分配 |
5.1.2 截留模型的构建 |
5.2 不同植被恢复模式枯落物层水源涵养能力 |
5.2.1 枯落物的现存量 |
5.2.2 枯落物层的有效拦蓄量 |
5.2.3 枯落物层的持水过程 |
5.2.4 枯落物层的吸水过程 |
5.3 不同植被恢复模式土壤层水源涵养能力 |
5.3.1 土壤蓄水性能 |
5.3.2 土壤渗透性能 |
5.3.3 土壤渗透模型拟合 |
5.4 讨论 |
5.4.1 冠层截留对植被恢复模式的响应 |
5.4.2 枯落物层水源涵养能力对植被恢复模式的响应 |
5.4.3 土壤层水源涵养能力对植被恢复模式的响应 |
5.5 小结 |
第六章 不同植被恢复模式土壤保持功能研究 |
6.1 不同植被恢复模式下土壤的抗蚀性 |
6.1.1 土壤抗蚀性指标体系 |
6.1.2 土壤抗蚀性综合评价 |
6.1.3 土壤抗蚀性影响因素分析 |
6.2 不同植被恢复模式下土壤的抗冲性 |
6.2.1 径流量和含沙量的变化特征 |
6.2.2 土壤抗冲性变化特征 |
6.2.3 土壤抗冲性影响因素分析 |
6.3 不同植被恢复模式下坡面径流及侵蚀产沙特征 |
6.3.1 产流特征 |
6.3.2 产沙特征 |
6.4 讨论 |
6.4.1 土壤抗蚀性对植被恢复模式的响应 |
6.4.2 土壤抗冲性对植被恢复模式的响应 |
6.4.3 径流及侵蚀产沙对植被恢复模式的响应 |
6.5 小结 |
第七章 不同植被恢复模式土壤生态功能的综合评价 |
7.1 土壤生态功能评价指标选择 |
7.1.1 构建原则 |
7.1.2 指标体系 |
7.2 评价方法 |
7.2.1 指标标准化方法 |
7.2.2 指标权重确定方法 |
7.3 评价与分析 |
7.3.1 指标选择及体系构建 |
7.3.2 指标标准化 |
7.3.3 权重 |
7.3.4 功能评价与分析 |
7.4 小结 |
第八章 全文主要结论、创新点及研究展望 |
8.1 全文主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 国内外经典土壤侵蚀模型介绍 |
1.2.2 流域侵蚀产沙模型研究进展 |
1.2.3 泥沙输移比模型研究进展 |
1.3 流域侵蚀产沙模型研究展望及研究设想 |
第二章 研究区概况及研究方案 |
2.1 岔巴沟流域 |
2.1.1 流域概况 |
2.1.2 地质 |
2.1.3 气候、水文 |
2.1.4 土壤及植被情况 |
2.2 研究内容、方法、技术路线 |
2.2.1 单元流域概念 |
2.2.2 研究内容、研究方法 |
2.2.3 技术路线图 |
2.3 数据来源 |
2.4 野外考察 |
第三章 单元流域次暴雨产流模型及影响因素研究 |
3.1 降雨、前期影响雨量对产流的影响 |
3.1.1 资料和方法 |
3.1.2 各降雨指标与产流的关系 |
3.1.3 不同天数前期影响雨量(P_(an))与土壤含水量的相关分析 |
3.1.4 团山沟次暴雨产流模型的建立 |
3.1.5 结论 |
3.2 植被覆盖对产流的影响 |
3.2.1 资料与方法 |
3.2.2 模型的建立与分析 |
3.2.3 结论 |
3.3 地貌特征对产流的影响 |
3.3.1 资料与方法 |
3.3.2 流域面积(A)与产流关系 |
3.3.3 主沟比降(J)对单元流域产流的影响 |
3.3.4 结论 |
3.4 单元流域次暴雨产流统计模型的建立 |
3.5 年内最大一次降雨侵蚀对全年侵蚀贡献的分析 |
3.6 岔巴沟侵蚀性降雨标准的分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 单元流域次暴雨侵蚀产沙模型研究 |
4.1 资料与方法 |
4.2 次洪含沙量影响因素分析 |
4.3 团山沟次暴雨产沙模型的建立 |
4.4 模型模拟分析 |
4.4.1 不同模型模拟精度 |
4.4.2 各模型的绝对误差与相对误差分布变化规律 |
4.4.3 模型的选择及其适用条件分析 |
4.5 模型推广应用 |
4.5.1 模型在水旺沟上的应用 |
4.5.2 同其他模型在水旺沟上应用的比较 |
4.6 无资料地区单元流域产沙模型的建立 |
4.7 本章小结 |
第五章 泥沙输移比的计算及模型研究 |
5.1 资料与方法 |
5.2 泥沙输移比的计算 |
5.3 影响泥沙输移比的因素分析 |
5.4 次暴雨泥沙输移比模型的建立 |
5.5 蛇家沟流域次暴雨产沙模型理论框架 |
5.6 本章小结 |
第六章 岔巴沟流域次暴雨侵蚀产沙计算模型 |
6.1 岔巴沟产沙与蛇家沟产沙关系研究 |
6.1.1 资料与方法 |
6.1.2 岔巴沟与蛇家沟间的产沙关系 |
6.2 岔巴沟流域次暴雨产流、产沙计算 |
6.2.1 资料与方法 |
6.2.2 岔巴沟产流模型建立 |
6.2.3 岔巴沟产沙计算 |
6.3 岔巴沟次暴雨侵蚀产沙计算方法比较 |
6.4 岔巴沟嵌套模型参数的灵敏度分析、贡献性分析 |
6.4.1 灵敏度分析 |
6.4.2 贡献性分析 |
6.4.3 结论 |
6.5 岔巴沟次暴雨侵蚀产沙半分布式计算方案探讨 |
6.6 本章小结 |
第七章 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要新意之处 |
7.3 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附1 时段雨强的宏计算 |
附2 团山沟1963-1969年72场降雨、径流数据 |
附3 团山沟1961-1969年95次洪水文泥沙数据 |
附4 蛇家沟1960-1969年34次暴雨降雨、径流、泥沙数据 |
附5 岔巴沟次暴雨产沙嵌套外推模型基础数据 |
作者简历 |
论文发表/完成情况 |
(7)黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 坡面侵蚀规律研究进展 |
1.2.2 坡面侵蚀模型研究进展 |
第二章 研究区概况及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 黄土丘陵沟壑区 |
2.1.2 岔巴沟流域 |
2.1.3 团山沟流域及径流场特征 |
2.2 数据来源 |
2.3 野外考察、研究内容、方法和技术路线 |
2.4.1 野外考察 |
2.4.2 研究内容 |
2.4.3 研究方法、技术路线 |
第三章 降雨对土壤侵蚀的影响 |
3.1 黄土高原次降雨侵蚀产沙特点 |
3.1.1 研究资料及研究方法 |
3.1.2 年最大一次侵蚀事件对年侵蚀产沙的贡献 |
3.1.3 非侵蚀性降雨事件其对年侵蚀产沙的贡献 |
3.2 降雨对坡面侵蚀的影响 |
3.2.1 研究资料及研究方法 |
3.2.2 降雨单因子对土壤侵蚀的影响 |
3.2.3 相同坡长不同坡度下I_t、EI_t与土壤侵蚀关系 |
3.2.4 相同坡度不同坡长下I_t、EI_t与土壤侵蚀关系 |
3.3 降雨侵蚀力分析 |
3.3.1 研究资料及研究方法 |
3.3.2 降雨侵蚀力指标的选取 |
3.3.3 降雨侵蚀力简易指标的分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 地貌因子对坡面土壤侵蚀的影响 |
4.1 坡度对坡面土壤侵蚀的影响 |
4.1.1 研究区资料与方法 |
4.1.2 坡度对侵蚀模数的影响 |
4.2 坡长对土壤侵蚀研究 |
4.2.1 研究区资料及研究方法 |
4.2.2 坡长对土壤侵蚀的影响 |
4.2.3 坡长效应随雨强的变异 |
4.2.4 临界坡长 |
4.3 本章小结 |
第五章 植被、土壤含水量对坡面土壤侵蚀的影响 |
5.1 植被因子对坡面土壤侵蚀模型影响 |
5.1.1 研究区资料及方法 |
5.1.2 植被覆盖对土壤侵蚀的影响 |
5.2 前期影响雨量作为土壤含水量指标分析 |
5.2.1 研究资料及方法 |
5.2.2 前期影响雨量作为土壤含水量指标选取 |
5.3 本章小结 |
第六章 细沟侵蚀的判断及不同侵蚀类型规律研究 |
6.1 研究区资料及研究方法 |
6.2 细沟侵蚀的对坡面侵蚀的贡献 |
6.3 不同主导侵蚀类型之间的临界雨强 |
6.4 不同侵蚀类型下的临界坡度和侵蚀规律 |
6.4.1 以溅蚀片蚀为主导侵蚀类型下的分析 |
6.4.2 以细沟侵蚀为主导侵蚀类型下的分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 次降雨坡面土壤侵蚀经验模型 |
7.1 研究区资料及研究方法 |
7.2 次降雨坡面土壤侵蚀模型的构建 |
7.2.1 次降雨坡面土壤侵蚀模型 |
7.2.2 次侵蚀性降雨坡面侵蚀模型 |
7.2.3 次降雨坡面细沟侵蚀模型 |
7.3 模型的精度分析 |
7.3.1 次降雨坡面土壤侵蚀模型精度分析 |
7.3.2 次侵蚀性降雨坡面土壤侵蚀模型精度分析 |
7.3.3 次降雨坡面细沟侵蚀模型精度分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论和新意之处 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
附录 |
(8)北洛河上游土壤侵蚀特征及其对植被重建的响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1 土壤侵蚀特征及其对植被重建的响应研究进展 |
1.1 土壤侵蚀影响因素研究进展 |
1.1.1 降雨与侵蚀 |
1.1.2 地形与侵蚀 |
1.1.3 土壤与侵蚀 |
1.1.4 植被与侵蚀 |
1.2 土壤侵蚀定量评估研究进展 |
1.2.1 试验观测研究 |
1.2.2 元素示踪研究 |
1.2.3 侵蚀模型研究 |
1.3 土壤侵蚀对植被重建的响应研究进展 |
1.4 主要问题和发展趋势 |
2 研究区概况 |
2.1 吴起县概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质地貌 |
2.1.3 气候 |
2.1.4 土壤 |
2.1.5 植被 |
2.1.6 水文 |
2.1.7 社会经济概况 |
2.2 定边县概况 |
2.2.1 地理位置 |
2.2.2 地质地貌 |
2.2.3 气候 |
2.2.4 土壤 |
2.2.5 植被 |
2.2.6 水文 |
2.2.7 社会经济概况 |
2.3 研究流域概况 |
2.3.1 地理位置 |
2.3.2 地质地貌 |
2.3.3 气候 |
2.3.4 土壤 |
2.3.5 植被 |
2.3.6 水文 |
2.3.7 生态建设概况 |
2.3.8 社会经济概况 |
3 研究方法和技术路线 |
3.1 研究思路 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 基础资料收集 |
3.2.2 GIS数据库构建 |
3.2.3 降雨时空特征研究方法 |
3.2.4 地貌特征及侵蚀风险研究方法 |
3.2.5 土地利用/覆盖格局演变研究方法 |
3.2.6 径流和输沙变化特征研究方法 |
3.2.7 坡面浅沟侵蚀特征研究方法 |
3.2.8 坡面侵蚀特征研究方法 |
3.2.9 沟坡侵蚀特征研究方法 |
3.2.10 侵蚀与产沙模拟及其对生态建设的响应研究方法 |
3.3 技术路线 |
4 流域降雨时空特征研究 |
4.1 流域降雨空间特征分析 |
4.1.1 年降雨量确定 |
4.1.2 降雨空间插值 |
4.1.3 降雨空间不均匀性分析 |
4.1.4 流域把口站年降雨量代表性分析 |
4.2 流域降雨时间特征分析 |
4.2.1 降雨年际变化分析 |
4.2.2 降雨年内分布分析 |
4.2.3 侵蚀性降雨分析 |
4.3 小结 |
5 流域地貌特征及侵蚀风险研究 |
5.1 基于DEM的流域分割 |
5.1.1 DEM的生成 |
5.1.2 河网提取 |
5.1.3 流域分割 |
5.2 沟谷特征分析 |
5.3 基于DEM的坡面沟缘线提取 |
5.3.1 沟缘线提取算法及其实现 |
5.3.2 基于沟缘线的沟坡特征分析 |
5.4 坡度特征分析 |
5.5 坡向特征分析 |
5.6 基于地貌特征的侵蚀风险研究 |
5.6.1 侵蚀地貌单元划分及其特征值提取 |
5.6.2 侵蚀风险度评估 |
5.7 小结 |
6 流域土地利用/覆盖格局演变及驱动力分析 |
6.1 土地利用/覆盖动态演变分析 |
6.1.1 土地利用动态监测方法 |
6.1.2 土地利用/覆盖动态变化 |
6.1.3 土地利用/覆盖变化速率分析 |
6.1.4 土地利用/覆盖程度变化分析 |
6.1.5 土地利用/覆盖重心变化分析 |
6.1.6 土地利用/覆盖变化过程分析 |
6.2 土地利用/覆盖景观格局动态变化分析 |
6.2.1 土地利用/覆盖景观格局特征指数提取 |
6.2.2 土地利用/覆盖景观格局动态变化分析 |
6.3 土地利用/覆盖动态演变驱动力分析 |
6.3.1 自然因素 |
6.3.2 人口因素 |
6.3.3 政策因素 |
6.3.4 经济因素 |
6.4 小结 |
7 流域径流和输沙变化特征研究 |
7.1 流域生态建设概况 |
7.2 研究方法与数据处理 |
7.2.1 研究方法 |
7.2.2 数据处理 |
7.3 径流和输沙变化时段确定 |
7.4 径流和输沙变化量确定 |
7.5 径流和输沙沙变化驱动因素分析 |
7.6 生态建设水沙调控效应分析 |
7.6.1 减水和减沙效应计算 |
7.6.2 减水和减沙效应分析 |
7.7 小结 |
8 流域坡面浅沟侵蚀特征研究 |
8.1 浅沟及其地形特征值监测方法 |
8.1.1 遥感数据信息及处理 |
8.1.2 数据覆盖区概况 |
8.1.3 浅沟采集及其地形参数提取 |
8.2 浅沟及其地形特征值分析 |
8.2.1 浅沟分布特征 |
8.2.2 浅沟地形参数特征 |
8.2.3 浅沟侵蚀坡长特征 |
8.2.4 浅沟侵蚀坡度特征 |
8.2.5 浅沟侵蚀汇流面积特征 |
8.2.6 浅沟侵蚀坡向特征 |
8.3 小结 |
9 流域坡面侵蚀特征研究 |
9.1 坡面侵蚀地貌单元划分 |
9.2 模型因子算法修正与选定 |
9.2.1 R因子估算 |
9.2.2 K因子估算 |
9.2.3 S因子估算 |
9.2.4 L因子估算 |
9.2.5 C因子估算 |
9.2.6 P因子估算 |
9.2.7 坡面侵蚀强度评估 |
9.3 坡面土壤侵蚀特征及空间分析 |
9.3.1 不同坡度的坡面侵蚀 |
9.3.2 不同坡向的坡面侵蚀 |
9.3.3 不同土地利用/覆盖的坡面侵蚀 |
9.4 小结 |
10 流域沟坡侵蚀特征研究 |
10.1 模型改造及可行性分析 |
10.1.1 模型改造 |
10.1.2 可行性分析 |
10.2 流域泥沙输移比厘定 |
10.3 流域沟坡侵蚀强度评估 |
10.3.1 沟坡侵蚀地貌单元划分 |
10.3.2 沟坡侵蚀模型参数厘定 |
10.3.3 沟坡侵蚀强度评估 |
10.4 小结 |
11 流域侵蚀与产沙模拟及其对植被重建的响应 |
11.1 流域产沙模拟与检验 |
11.1.1 特征时段流域产沙模拟与检验 |
11.1.2 逐年流域产沙模拟与检验 |
11.2 流域侵蚀与产沙对植被重建的响应 |
11.2.1 流域侵蚀与产沙强度对植被重建的响应 |
11.2.2 流域侵蚀与产沙分布对植被重建的响应 |
11.3 小结 |
12 结论与建议 |
12.1 结论 |
12.1.1 降雨时空特征 |
12.1.2 地貌特征及侵蚀风险特征 |
12.1.3 土地利用/覆盖格局演变特征 |
12.1.4 径流和输沙变化特征 |
12.1.5 浅沟侵蚀特征 |
12.1.6 坡面侵蚀特征 |
12.1.7 沟坡侵蚀特征 |
12.1.8 流域侵蚀与产沙特征及其对植被重建的响应 |
12.2 建议 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
博士在读期间成果清单 |
致谢 |
(9)黄土坡面土壤溶质随地表径流迁移特征与数学模型(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤水与溶质迁移总体特征 |
1.2.2 土壤溶质随地表径流迁移主要影响因素 |
1.2.3 土壤溶质随径流迁移数学模型 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法 |
1.4.1 供试材料 |
1.4.2 室内模拟降雨试验方法 |
1.4.3 野外模拟降雨试验方法 |
2 土壤溶质随径流迁移基本特征分析 |
2.1 影响土壤溶质随地表径流迁移主要物理过程 |
2.2 土壤溶质随地表径流迁移总体特征 |
2.3 土壤物理特征对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.4 坡度和坡长对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.4.1 坡度对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.4.2 坡长对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.5 降雨特征对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.6 施肥方式对土壤溶质随地表径流迁移的影响 |
2.7 植被类型和覆盖度对土壤养分迁移影响 |
2.8 地下供水对土壤溶质随地表径流迁移影响 |
3 降雨入渗、产流数学模型 |
3.1 土壤入渗基本特征 |
3.2 基于Philip积水入渗公式的产流模型 |
3.2.1 Philip积水入渗公式 |
3.2.2 基于Philip入渗公式的降雨入渗模型 |
3.2.3 基于Philip入渗公式的产流模型 |
3.3 基于Green-Ampt积水入渗公式的产流模型 |
3.3.1 Green-Ampt积水入渗公式 |
3.3.2 基于Green-Ampt入渗公式的降雨入渗模型 |
3.3.3 基于Green-Ampt入渗公式的产流模型 |
3.4 基于一维代数模式的降雨、入渗、产流模型 |
3.4.1 积水入渗条件下一维非饱和土壤水分运动代数模式 |
3.4.2 基于代数入渗公式的降雨入渗模型 |
3.4.3 基于代数入渗公式的产流模型 |
3.5 模型参数关系分析 |
3.5.1 Green-Ampt公式与Philip公式参数关系 |
3.5.2 Green-Ampt入渗公式与一维代数模型参数间关系 |
3.6 降雨产流模型检验 |
3.6.1 基于短历时降雨产流模型 |
3.6.2 基于长历时降雨产流模型检验 |
4 坡面土壤溶质随径流迁移数学模型 |
4.1 完全混合与不完全混合模型 |
4.1.1 产流时有效混合深度内溶质浓度 |
4.1.2 产流过程中有效混合深度内溶质浓度 |
4.1.3 下渗水溶质浓度 |
4.1.4 径流溶质浓度 |
4.1.5 模型特点分析 |
4.1.6 模型参数分析 |
4.2 等效对流传递模型 |
4.3 描述非饱和土壤溶质随地表径流迁移模型检验 |
4.3.1 实验资料获取基本条件 |
4.3.2 模型检验 |
5 黄土丘陵沟壑区小流域水土养分流失特征 |
5.1 流域基本情况及水土养分流失定位观测概况 |
5.1.1 流域基本情况 |
5.1.2 降雨观测 |
5.1.3 径流泥沙定位观测 |
5.1.4 土壤溶质随地表径流迁移小区试验 |
5.2 影响水土流失的主要因素分析 |
5.2.1 降雨特点及其与水土流失关系 |
5.2.2 前期土壤含水率对水土流失的影响 |
5.2.3 地形对水土流失的影响 |
5.2.4 植被对水土流失的影响 |
5.2.5 土质与水土流失关系 |
5.3 坡度和植被种植密度对径流溶质迁移的影响 |
5.3.1 坡度、覆盖度对径流总量和土壤流失量的影响 |
5.3.2 坡度对径流养分迁移过程的影响 |
5.3.3 种植密度对径流总量和侵蚀量的影响 |
5.3.4 种植密度对径流溶质迁移的影响 |
5.3.5 坡度与种植密度对坡地土壤剖面水分再分布过程影响 |
5.3.6 坡度与种植密度对坡地土壤溶质淋溶过程影响 |
5.4 小流域水土流失特征 |
5.4.1 小流域水土流失基本特点 |
5.4.2 小流域水土流失模型分析 |
5.4.3 小流域水土流失对土壤养分的影响 |
5.5 淤地坝最优坝高的确定方法研究 |
5.5.1 经济指标确定方法 |
5.5.2 实例计算 |
5.5.3 分析与讨论 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)基于GIS黄土丘陵沟壑区流域侵蚀产沙模拟及尺度研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 选题依据 |
1.2.文献综述 |
1.2.1 侵蚀产沙模型国外研究进展 |
1.2.2 侵蚀产沙模型国内研究进展 |
1.2.3 当前国内外侵蚀产沙模型研究的发展趋势 |
1.2.4 国内外对尺度效应及其尺度转换的研究 |
1.2.5 小结 |
第二章 研究区概况及研究方法 |
2.1 岔巴沟流域概况 |
2.1.1 地理位置及其基本地貌信息 |
2.1.2 气候、水文 |
2.1.3 土壤及植被情况 |
2.1.4 地质 |
2.1.5 侵蚀情况 |
2.2 研究内容、方案、技术路线 |
2.2.1 研究内容 |
2.2.2 研究方法、技术路线图 |
2.2.3 数据来源、野外考察及相关说明 |
2.3 文章总体结构 |
第三章 流域地形、地貌对侵蚀产沙的影响 |
第一节 地形因子对坡面水蚀的影响 |
3.1.1 地形因子对坡面侵蚀产沙的研究概况 |
3.1.2 研究资料与研究方法 |
3.1.3 地形因子临界条件的探讨与理论分析 |
3.1.3.1 坡度对坡面侵蚀产沙的影响 |
3.1.3.2 坡长对坡面侵蚀产沙影响 |
3.1.4 降雨、坡度与坡长综合作用对临界坡度与临界坡长的影响分析 |
3.1.4.1 降雨变化对临界坡度、临界坡长的影响 |
3.1.4.1.1 降雨变化对临界坡度大小的影响 |
3.1.4.1.2 降雨变化对临界坡长大小的影响 |
3.1.4.1.3 降雨、坡度、坡长变化对坡面侵蚀产沙的影响大小 |
3.1.4.2 坡度、坡长、降雨共同作用下的临界坡长、临界坡度 |
3.1.4.2.1 三维状态下坡面侵蚀产沙研究 |
3.1.4.2.2 降雨、坡度、坡长关系的分析 |
3.1.5 小结 |
第二节 流域地貌现状及侵蚀产沙趋势研究 |
3.2.1.流域不同部位的地貌现状及侵蚀产沙情况 |
3.2.1.1 流域地貌演化阶段的定量分析方法 |
3.2.1.2 流域地貌变化 |
3.2.1.2.1 蛇家沟区域地貌变化情况 |
3.2.1.2.2 岔巴沟流域地貌变化情况 |
3.2.1.2.3 流域地貌差异的探讨 |
3.2.2.流域地貌及其侵蚀产沙尺度研究 |
3.2.2.1 流域沟壑密度对侵蚀产沙的影响 |
3.2.2.2 流域地貌的尺度效应研究 |
3.2.2.3 流域侵蚀产沙尺度效应探讨 |
3.2.3.小结 |
第三节 不同时空尺度下沟壑对流域侵蚀产沙的影响 |
3.3.1 不同沟壑对流域不同时空尺度下侵蚀产沙的影响 |
3.3.1.1 不同级别沟壑的提取 |
3.3.1.2 次暴雨尺度下不同沟壑对流域侵蚀产沙的影响 |
3.3.1.3 年尺度下不同沟壑对流域侵蚀产沙的影响 |
3.3.1.4 不同级别沟壑与流域侵蚀产沙关系的探讨 |
3.3.1.5 在不同时间尺度下不同级别沟壑侵蚀产沙探讨 |
3.3.2 小结 |
第四节 本章小结 |
第四章 流域侵蚀产沙尺度研究 |
第一节 探讨流域尺度侵蚀产沙的影响因素 |
第二节 流域不同时空尺度的侵蚀产沙情况 |
4.2.1 不同时空尺度下侵蚀产沙情况 |
4.2.1.1 不同空间尺度次暴雨的侵蚀产沙 |
4.2.1.2 不同空间尺度月侵蚀产沙情况 |
4.2.1.3 不同空间尺度年侵蚀产沙情况 |
4.2.2 探讨不同时间尺度与空间尺度的侵蚀产沙情况 |
4.2.3 小结 |
第三节 流域侵蚀产沙的尺度效应分析 |
第四节 本章小结 |
第五章 蛇家沟小流域分布式侵蚀产沙模型的建立 |
5.1 产流、汇流的算法 |
5.1.1 基于DEM地表径流流向的确定算法 |
5.1.2 基于DEM地表汇流算法 |
5.2 基于DEM地表产流及汇流的计算 |
5.2.1 horton产流模型 |
5.2.2 SCS模型 |
5.3 蛇家沟分布式侵蚀产沙模型的构建方法 |
5.4 蛇家沟分布式侵蚀产沙模型的开发 |
5.5 蛇家沟分布式侵蚀产沙模型的验证与精度分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 主要结论及研究展望 |
第一节 主要结论 |
第二节 主要创新点 |
第三节 研究展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间(2005-2008)发表及投稿学术论文 |
致谢 |
四、晋西黄土丘陵沟壑区作物生产力影响因子研究——以王家沟流域为例(论文参考文献)
- [1]晋西黄土坡面径流侵蚀产沙试验研究[D]. 王奇花. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]基于中红外光谱的黄土丘陵沟壑区泥沙来源示踪研究[D]. 倪玲珊. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2020
- [3]晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究[D]. 杨建辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [4]黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用件研究[D]. 任娟慧. 太原理工大学, 2019(03)
- [5]山地森林—干旱河谷交错带不同植被恢复模式土壤生态功能研究[D]. 何淑勤. 四川农业大学, 2019
- [6]基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D]. 崔普伟. 华中农业大学, 2010(06)
- [7]黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D]. 陈晓安. 华中农业大学, 2010(04)
- [8]北洛河上游土壤侵蚀特征及其对植被重建的响应[D]. 秦伟. 北京林业大学, 2009(10)
- [9]黄土坡面土壤溶质随地表径流迁移特征与数学模型[D]. 穆天亮. 西安理工大学, 2009(02)
- [10]基于GIS黄土丘陵沟壑区流域侵蚀产沙模拟及尺度研究[D]. 廖义善. 华中农业大学, 2008(03)