大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的減沙作用研究

前言

黃河中游多沙粗沙區(qū)水土保持生態(tài)工程建設(shè)是減少入黃泥沙、實(shí)現(xiàn)“河床不抬高”的治本之舉。對(duì)黃河中游多沙粗沙區(qū)水土保持生態(tài)工程建設(shè)的減沙作用從典型支流著手進(jìn)行分析，可以見微知著，解剖“麻雀”；可以從宏觀著眼，微觀著手，有助于對(duì)問題進(jìn)行深入透徹的研究和升華。大理河是無定河的最大支流，干流全長170km，流域面積3906km2，多年平均輸沙量3820萬t。全流域共設(shè)有青陽岔（干流上游）、李家河（小理河）、曹坪（岔巴溝）和綏德（流域出口）四個(gè)水文站，水文資料系列較長，研究基礎(chǔ)較好。其中青陽岔（控制面積662km2）、李家河（控制面積807km2）、曹坪（控制面積187km2）三個(gè)水文站歸水利部黃河水利委員會(huì)（以下簡稱黃委會(huì)）管理，綏德水文站（控制面積3893：km2）歸陜西省水文水資源勘測局管理。大理河流域水土保持措施比較齊全，壩庫系統(tǒng)相對(duì)比較完善，共有淤地壩3100余座，是黃河中游河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間（簡稱河龍區(qū)間）開展水土保持生態(tài)工程建設(shè)減沙作用研究比較合適的流域?！按罄砗恿饔蛩帘３稚鷳B(tài)工程建設(shè)的減沙作用研究”項(xiàng)目屬黃委會(huì)“十五”重大治黃科技項(xiàng)目水土保持專項(xiàng)（項(xiàng)目編號(hào)：2002SZ08），是黃委會(huì)在治黃重大科研項(xiàng)目的立項(xiàng)環(huán)節(jié)中首次引入競爭機(jī)制后進(jìn)行招投標(biāo)的項(xiàng)目之一。黃委會(huì)西峰水土保持科學(xué)試驗(yàn)站于2002年2月中標(biāo)并主持該項(xiàng)目研究，西安理工大學(xué)、黃河水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、黃河水利科學(xué)研究院等單位參加研究。冉大川高級(jí)工程師和李占斌教授為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目主要研究內(nèi)容為：①黃河中游水土保持措施減洪減沙作用已有研究成果分析與評(píng)述；②黃河中游小區(qū)坡面措施減沙機(jī)理研究；③大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研；④大理河流域水土保持措施減洪減沙作用分析；⑤大理河流域坡面措施減沙能力及減蝕作用研究；⑥大理河流域壩庫工程減沙能力及減蝕作用研究；⑦大理河流域淤地壩建設(shè)的地理信息系統(tǒng)研究。根據(jù)以上主要研究內(nèi)容，大理河項(xiàng)目先后設(shè)置了3個(gè)專項(xiàng)研究專題和1個(gè)宏觀研究專題。專題一：大理河流域淤地壩建設(shè)的地理信息系統(tǒng)研究。負(fù)責(zé)人為喻權(quán)剛教授級(jí)高級(jí)工程師。

內(nèi)容概要

　　本書以黃土丘陵溝壑區(qū)壩庫工程最多的大理河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)黃河中游地區(qū)以往同類研究中存在的薄弱環(huán)節(jié)和新的科學(xué)問題，以水土保持坡面治理措施減沙機(jī)理、減沙能力及減蝕作用研究和淤地壩攔蓄能力、減沙減蝕作用研究為重點(diǎn)，對(duì)大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的減沙作用進(jìn)行了深入研究和闡述。全書注重宏觀研究和微觀研究的有機(jī)結(jié)合，力求以基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性保證研究結(jié)論的司靠性，進(jìn)一步從宏觀和微觀兩個(gè)層面上深化對(duì)水土保持生態(tài)工程建設(shè)減沙作用及減沙機(jī)理的認(rèn)識(shí)。本書共分7章，內(nèi)容較為豐富，可供從事水土保持、水文泥沙、土壤侵蝕及流域生態(tài)環(huán)境等研究的科研工作者和治黃科技工作者參閱，也可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考用書。

書籍目錄

前言緒論  0.1  研究背景  0.2  研究現(xiàn)狀  0.3  研究成果摘要第1章  小區(qū)坡面措施減沙機(jī)理研究  1.1  國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)  1.2  小區(qū)坡面措施減洪減沙機(jī)理研究  1.3  草類植被水土保持作用機(jī)理研究  1.4  坡面植被措施的空間配置對(duì)產(chǎn)沙的影響  1.5  坡面植被覆蓋動(dòng)態(tài)變化與水土流失響應(yīng)關(guān)系  1.6  結(jié)論  參考文獻(xiàn)第2章黃河中游水土保持措施減洪減沙作用研究成果綜述  2.1  研究區(qū)域概況  2.2  研究方法  2.3  研究成果匯總與分析  2.4  水保措施配置的減洪減沙效應(yīng)  2.5  水保措施減沙量宏觀分析  2.6  水利水保措施蓄水量  2.7  水保措施減沙的間接效益  2.8  干流泥沙粒徑及粗泥沙近期變化  2.9  渭河流域近期治理  2.10  有關(guān)問題探討  2.11 結(jié)論  參考文獻(xiàn)第3章  大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)查  3.1  基本資料的來源  3.2  水土保持措施調(diào)查方法  3.3  各種水保措施資料的對(duì)比分析  3.4  各項(xiàng)水保措施的典型調(diào)查情況  3.5  坡面措施質(zhì)量狀況調(diào)查評(píng)價(jià)  3.6  坡面措施有效減沙作用的界定  3.7  小結(jié)  參考文獻(xiàn)第4章  大理河流域水土保持措施減洪減沙作用分析  4.1  流域概況  4.2  水沙特性  4.3  “水文法”減洪減沙作用分析  4.4  “水保法”減洪減沙作用計(jì)算方法  4.5  “水保法”計(jì)算結(jié)果與分析  4.6  結(jié)論  參考文獻(xiàn)第5章  坡面措施減沙能力及減蝕作用研究  5.1  小區(qū)水平梯田的減沙效益  5.2  小區(qū)林草措施的減沙效益  5.3  水土保持坡面措施減沙量計(jì)算  5.4  小區(qū)坡耕地產(chǎn)沙模數(shù)的改正探討  5.5  坡面措施減沙能力及其變化過程研究  5.6  坡面措施減蝕作用計(jì)算方法研究  5.7  基于徑流侵蝕功率的坡面侵蝕產(chǎn)沙計(jì)算  5.8  結(jié)論  參考文獻(xiàn)第6章  壩庫工程減沙能力及減蝕作用變化研究  6.1  典型支流壩庫工程減沙效益研究  6.2  淤地壩的淤積機(jī)理研究  6.3  淤地壩減輕溝蝕的作用研究  6.4  流域壩庫工程實(shí)現(xiàn)持續(xù)減沙作用的相關(guān)措施  6.5  基于徑流侵蝕功率的岔巴溝流域水沙響應(yīng)研究  6.6  結(jié)論  參考文獻(xiàn)第7章  大理河流域淤地壩建設(shè)的地理信息系統(tǒng)研究  7.1  概論  7.2  研究區(qū)域概況  7.3  研究內(nèi)容及技術(shù)路線  7.4  淤地壩信息獲取研究  7.5  流域兩期數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化分析  7.6  流域淤地壩GIS系統(tǒng)建立  7.7  流域淤地壩GIS功能參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

緒論0.2 研究現(xiàn)狀0.2.1 水土保持措施減沙作用研究項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)國內(nèi)對(duì)黃河中游水土保持措施減沙作用研究的現(xiàn)狀是：自1988年開始，“三大基金”、國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目專題（85-926-03-01）、黃委會(huì)黃河上中游管理局“八五”重點(diǎn)課題、水利部第二期黃河水沙變化研究基金項(xiàng)目等，對(duì)河龍區(qū)間及涇河、北洛河、渭河、汾河等流域水土保持措施的蓄水減沙作用進(jìn)行了深入研究，已經(jīng)歷時(shí)14年，積累了豐富的研究成果和海量的研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這些研究成果各具特色，各有側(cè)重。但綜觀其研究不難發(fā)現(xiàn)，各項(xiàng)目（課題或?qū)ｎ}）對(duì)水土保持措施的減沙能力研究普遍不夠；只注重減沙結(jié)果，缺乏對(duì)減沙過程的研究；植被措施的減沙機(jī)理研究很少涉及且缺乏針對(duì)性；大面積水土保持坡面措施（坡改梯、林、草）實(shí)施后，其減沙功效如何一直未能研究解決。尤其是林草措施在不同降雨條件、不同蓋度下的減沙能力及其變化過程研究，亟待加強(qiáng)。水利部第二期黃河水沙變化研究基金項(xiàng)目“河龍區(qū)間水土保持措施減水減沙作用分析”（1996～1999年），在建立水土保持坡面措施減洪指標(biāo)體系和進(jìn)行坡面措施“以洪算沙”計(jì)算其減沙量時(shí)，對(duì)坡面措施減沙能力有所考慮，但未涉及其變化過程，以下兩個(gè)問題仍有待進(jìn)一步研究解決。（1）流域坡面措施減沙功效及減沙模數(shù)的確定。黃土高原各地水土保持科學(xué)試驗(yàn)站在徑流小區(qū)觀測得來的梯田、林、草等坡面水土保持治理措施的減沙模數(shù)，與流域大面積同類措施的減沙模數(shù)有一定差距。產(chǎn)生差距的原因有二：一是小區(qū)上的坡面措施質(zhì)量較高，其保土能力與大面積坡面措施相比較強(qiáng)；二是小區(qū)坡長為20m，其產(chǎn)沙模數(shù)比自然坡長（100m或更長）小得多，相應(yīng)其減沙模數(shù)也偏小。進(jìn)行流域坡面措施減沙量計(jì)算時(shí)，如何建立小區(qū)減沙模數(shù)與流域減沙模數(shù)的關(guān)系問題有待解決；如何修正流域坡面措施減沙模數(shù)有待進(jìn)一步探討；如何評(píng)價(jià)流域坡面措施整體減沙功效也有待進(jìn)一步研究。（2）水土保持綜合治理措施減輕溝蝕作用的定量估算。黃河中游地區(qū)減輕溝蝕的水土保持綜合治理措施，主要有淤地壩和坡面措施兩種類型。黃土高原千溝萬壑，溝蝕作用非常強(qiáng)烈，溝蝕產(chǎn)沙在流域人黃泥沙中占有相當(dāng)大的比例。目前學(xué)術(shù)界對(duì)水土保持綜合治理措施減輕溝蝕的作用已形成共識(shí)，但由于缺乏系統(tǒng)研究和實(shí)測資料佐證，更無成熟的計(jì)算方法，因而未能納入減少人黃泥沙的計(jì)算，成為一大缺憾。

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