坡面沟壑治理
『壹』 坡面尺度
由若干个斑块组成的坡面上,产生径流后一部分被植物截留;一部分发生入渗,而后可能发生进一步渗漏,到达土壤深层;另一部分发生坡面产流;同时还伴有竖直方向上的蒸散发作用,与大气进行水汽交换,形成一定范围的小气候区。
影响坡面尺度下景观格局和水土流失过程的因素有很多,除影响上一尺度的因素,如植被斑块和土壤斑块的性质,气象因素之外,还包括:①地形因素。坡度、坡向、微地形等对水分、土壤的运移起到重要作用;②干扰。土地利用方式强烈地影响着坡面植被格局和土壤性质,会造成坡面系统物质的净损失,而且这些变化会随干扰的程度和当地的自然生态环境破坏而持续一个阶段;③尺度。随着尺度的增加,从斑块尺度到坡面尺度,径流和侵蚀的数量和频率都相应减少。
下面以鲁山县试验点为例,来说明南水北调河南水源区坡面尺度景观格局与水土流失的耦合作用。
2.2.4.1 实验区概况
实验地地理位置:北纬33°54′13"~54°42′17",东经112°43′45"~112°43′48"。实验地位于平顶山市鲁山县迎河小流域,属淮河流域沙颍河水系。控制面积5.73km2,主沟长5.0km,干流比降0.052,河床组成为基岩和沙卵石,流域形状系数0.92,流域平均宽度1.2km,沟壑密度3.1km/km2。实验地地理位置为为东经112°42′49″~112°44′20″,北纬33°54′16″~33°56′34″。海拔258.7~732.5m。土壤为褐土类。
该流域地处伏牛山脉东麓外方山余脉,地貌类型属低山丘陵。岩性主要有石灰岩、风化片麻岩,土壤以坡黄土、立黄土为主。
植被组成主要有泡桐、溴棒、杨、楸、榆、栎、刺槐等;灌木主要有荆条、酸枣、黄路柴等;草主要有白羊草、羊胡子草、蒿类、狗尾草、野苜蓿等;农作物以小麦、玉米为主,还有豆类、红薯、烟草、花生、蔬菜等。常年农耕地面积0.75km2,植被覆盖率31%。
流域内气候属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候,四季分明,气候温和,雨热同期,降水年季变率大,多集中在7、8、9三个月。据站内气象场1981~2005年实测资料显示,历年平均降水量879.6mm,最大为1983年的1294.6mm,最小为1981年的599.4mm;历年平均气温14.6℃,最高37.9℃,最低-10.6℃;≥5℃的积温5080.9℃,≥10℃的积温为4676.3℃;全年日照1625.9h,无霜期245d。风向随季节变化,冬季主导风向为西北风,夏季主导风向为东南风,最大风速为24 m/s,平均风速2 m/s。冻土期从当年11月至来年2月,最大冻土深度8cm,最大积雪厚度27cm。20年一遇最大24h暴雨为253mm,50年一遇最大24h暴雨为323.4mm。
流域内的水土流失以水蚀为主,侵蚀方式多为面蚀和沟蚀。严重的水土流失,造成当地生态环境条件十分脆弱,群众生活相当困难。自1981年开展迎河流域综合规划治理以来,采取工程与生物措施相结合的方式进行治理。通过治理,流域年平均侵蚀模数由4230t/km2下降到2890t/km2。
该流域属鲁山县观音寺乡岳村行政村管辖。该村总面积8.31km2,其中有2.58km2不在总控流域内。全村现有总人口3201人,全半劳力2175人,耕地245.3hm2,其中有基本农田140.7hm2。人口密度385人/km2,人均耕地0.077hm2,人均粮食402 kg,农业总产值946.7万元,人均产值2958元,人均纯收入1740元。
2.2.4.2 已有观测设施
鲁山观测场在水保站20世纪80年代初先后建设的一系列观测和办公设施的基础上,改建和新建了水土保持监测观测设施,并改建完善了办公场所。监测设施和办公场所主要有监测流域一个,综合办公试验楼1座,试验场(地)共2处,雨量点一个,总控制断面一座。其中在总控断面改建三角量水堰一座、巴歇尔量水槽一座。2010年新建观测房3间,在2号试验场改建非标准天然径流场1个,包含4个径流单元区,其中坡度为11°、15°、16°、17°各一个,共4个集流池。在1号试验场新建标准径流场1个,包括径流小区4个,其中:坡度10°、15°各两个,共4个集流池。各小区植物及工程措施如表2.5所示。
表2.5 2010年径流场基本信息表
2.2.4.3 结果与分析
2010年径流场水土流失监测情况如表2.6所示。
表2.6 2010年径流场水土流失监测表
根据观测资料,2010年鲁山县迎河小流域年降水总量1052.7mm,最大日降水量128.8mm,最大月降水量465.5mm,最大流量9.95m3/s,最小流量0.0015m3/s,年径流总量207.5万m3,年平均径流系数0.344,全年共出现产流8次,有效降水量661.2mm,年输沙量2240 t,侵蚀模数391 t/(km2·a)。汛期6~9月份降水量840.6mm,占全年总降水量的 79.9%。2010年度,4 处径流小区共产流 4 次,侵蚀性降水量为404.1mm。1号、2号、3号、4号径流小区产生的径流总量依次为105.9m3、76.1m3、149.9m3、115.7m3,产生的泥沙总量分别为 478.3t/km2、291.7t/km2、336t/km2、1183t/km2。年平均气温 14.8℃,年最高气温 36.8℃,最低气温-9.6℃,≥5℃积温5174.4℃,≥10℃积温4463.1℃,年蒸发总量1103.3mm。
根据对观测资料的整理计算和分析,所观测的降水和径流泥沙及气象资料与30a来的观测资料基本符合,也基本反映了迎河小流域的实际规律。所观测的径流系数、径流量、输沙量偏小。经分析可能与流域内梯田、林草植被和沟道内的小水塘等水土保持防治措施的拦蓄作用有关。同时年输沙量偏小,可能是与没有开展推移质泥沙测验有很大关系。经分析,该地区影响水土流失量的主要因素如下:
(1)下垫面对水土流失的影响
根据鲁山县水土保持监测站2011年对自然径流场及标准径流小区的监测结果,在自然径流场区,原始坡面改为水平阶,并进行农作物种植,2010年水土流失量相对于未进行坡面处理的4号小区要小,土壤侵蚀模数表现为:水平阶1号、2号、3号的土壤侵蚀模数分别为16.61、10.73 和15.6t/km2﹒ a,自然径流场4号小区土壤侵蚀模数为66.42 t/(km2·a);标准径流小区5号、6号、7号及8号的土壤侵蚀模数分别为49.3、44.0、214.9 和406.2 t/(km2·a)。以上数据反映了在土壤、降水等条件相同时,下垫面对水土流失的影响是极其重要的,而在这里,下垫面主要表现为种植不同作物引起的下垫面差异,以及采用不同的整地措施所引起的下垫面差异。
对比自然径流场和标准径流小区发现,由于种植植物种类不同,自然径流场的植被覆盖率要大于标准径流小区。而通过对比自然径流场和标准径流小区的土壤侵蚀模数,我们不难发现,自然径流场的土壤侵蚀模数要远小于标准径流场。从而,我们可以得出植被覆盖率越大,其水土流失量越小的结论。
(2)坡度对水土流失的影响
根据观测结果,同样是天然径流小区,同样是经过水平阶处理且种植花生的天然径流小区1号、2号、3号,它们受坡度不同的影响,其土壤侵蚀模数也不同,主要表现为坡度为11°的径流小区2号其土壤侵蚀模数为10.73 t/(km2·a),大大小于坡度为16°和17°的径流小区 1号、3号,它们的土壤侵蚀模数分别为 16.61 t/(km2·a)、15.6 t/(km2·a)。这说明水土流失量随坡度的变化而变化,坡度越高,引起的水土流失量越大,坡度越小,引起的水土流失量越小。
总的来说,根据各小区土壤侵蚀模数的特征,土壤侵蚀强度表现为随着坡度的增加,水土流失的强度也随之增加,坡面经人工水平阶处理后,小区水土流失强度大为减少,有植被覆盖的小区水土流失强度大大减少。由于观测时间及实验设计的数量因素等现实原因,水土流失的管理、降雨强度、历时以及不同作物种植类型等对小区水土流失的影响特征有待进一步观测研究。
『贰』 沟道防护工程的定义是什么
为防止径流冲刷引起沟道或坡面侵蚀而采取的水土保持工程措施和生物措施专。
沟道又称沟头属
沟头防护工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中,与谷坊、淤地坝等沟壑治理措施互相配合,去的共同控制沟壑发展的效果。
修建沟头防护工程的重点位置应为:沟头以上有天然集流槽,暴雨中坡面径流由此集中泄入沟头,引起沟头前进和扩张的地方。
沟头防护工程的主要任务应为:制止坡面暴雨径流由坡面进入沟道或有控制的进入沟道,制止沟头前进,保护地面不被沟壑切割破坏。
沟头防护工程的防御标准应为10a一遇3h~6h最大暴雨。可根据各地不同降雨情况,分别采取当地最易产生严重水土流失的短历时,高强度暴雨。
主要包括蓄水型和排水型两种工程布局
『叁』 沟头防护工程是指为防止径流冲刷引起沟头前进和坡面蚕蚀而采取的水土保持工程措施和生物措施。图为我国某
小题抄1:D 小题2:B 小题3:B 『肆』 国家资源问题
不是的,化肥来过量可能导致土壤源板结。 『伍』 标准制定的背景和意义 在水力侵蚀过程中,流水对原有地貌造成破坏,由面蚀发展到沟蚀,地表逐渐出现了深浅不同、形状各异的侵蚀沟,这些侵蚀沟以沟头前进、沟底下切、沟岸扩张三种形式不断向长、宽、深三个方向发展。沟蚀是水土流失的主要形式之一。沟蚀与坡面侵蚀相比,所占面积不大,但坡度大,侵蚀模数更高,造成的危害也更严重。沟蚀使土地变得支离破碎,农耕地遭到破坏,千沟万壑造成交通极为不便,也使地下水位下降,人畜饮水十分困难,同时洪水泥沙对下游造成极大危害。沟壑进一步发展,破坏地面恶化生态环境恶化,加剧河流泥沙、湖泊的淤积。典型的要数黄土高原丘陵沟壑区,这里自然条件恶劣,是我国生态环境脆弱和水土流失最为严重的地区。黄土高原丘陵沟壑区地貌的突出特点是“千沟万壑、支离破碎”。沟壑密度一般为3~6km/km2,有的地区甚至达到10km/km2以上。据统计,在黄土高原丘陵沟壑区,沟壑面积约占该地区的40%左右。为了保护地面完整,改善生态环境,减少河流泥沙,当地开展了以搞好沟壑治理为主要内容的小流域综合治理。因此,GB/T16453.3—2008《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》的制定与修改,为规范沟壑治理提供技术支持。 沟道治理在流域治理中必不可少,要与坡面同时进行治理。沟壑治理也要根据其水土流失状况,采取综合治理措施。与坡面治理相结合,从沟头沟沿开始,经沟坡到支毛沟、干沟,统一治理,形成一个沟道治理工程体系,全面系统地进行治理。 『陆』 高中地理人教版选修第二册知识点
高三地理选修 国土整治知识纲要 『柒』 黑土和沼泽土是东北地区生产潜力较大的两种土壤。但是在东北土地资源的开发利用过程中,它们面临着不同的
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