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黄土高原淤地坝工程技术研讨会

黄土高原淤地坝工程技术研讨会

  • 召开年:2018
  • 召开地:西安
  • 出版时间: 2018-12

主办单位:中国水利学会

会议文集:黄土高原淤地坝工程技术研讨会论文集

会议论文
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  • 摘要:黄土高原地区现有淤地坝5.9万多座,这些分布于千沟万壑之中的淤地坝在拦泥保土、淤地造田、防洪减灾、改善交通条件和生态环境等方面取得了显著成效.由于历史原因等因素,目前黄土高原病险淤地坝数量较多,对当地人民群众生命财产安全造成较大影响,急需对病险淤地坝进行除险加固,消除安全隐患.黄土高原淤地坝风险防控首先应对淤地坝安全和病险情况进行分类,其次找出病险原因,然后采取相应的对策.坚持顶层设计与问题导向相结合,制度建设与督促落实相结合,经验推广与技术创新相结合,工程措施与非工程措施相结合,不断完善和提升淤地坝风险防控技术服务支撑体系.
  • 摘要:二十世纪80年代中期以来黄河水沙情势发生了巨大变化,明晰其过程、特征及水沙变化研究的关键问题,有助于聚焦核心科学问题,重点攻关,为黄河流域生态文明建设提供科技支撑.本文系统分析了黄河流域1950-2016年水沙变化过程,梳理了不同阶段各家水沙变化趋势预测成果,辨析了趋势预测结果差异显著的原因,研究表明:黄河水沙锐减,时空减幅不同步,年内利于输沙的流量持续时间和水量、沙量都在减少,含沙量则与水利水保工程建设呈现协同的阶段变化,黄河水沙异源的空间分布格局仍然持续;黄河水沙变化趋势多借助于"水保法"、"水文法"和"物理过程模型法"等开展预测,不同时期的预测成果差异显著,其中机理和机制等的认识不足、评价技术等的缺失及预测条件变化的不确定性等是导致差异显著的主要原因.今后需加强黄河水沙变化机理、措施的群体效应、预测结果可信度评估和治黄策略等关键科学问题研究,为准确预测新情势下黄河水沙变化趋势提供理论基础.
  • 摘要:淤地坝的除险加固是确保工程安全和人民生命财产安全的重要措施,增设溢洪道是淤地坝除险加固的主要建设内容.如何根据大中型淤地坝在坝系中的位置,科学合理确定各坝的防洪标准,做好洪水组合和调洪计算,是溢洪道设计中关键技术问题.本文结合山西省在淤地坝除险加固设计中的实际处理方案,按单坝和坝系2种情况讨论防洪标准,按单坝、设计坝上游串联一座淤地坝和并联n座淤地坝3种情况分析洪水组合,根据不同的淤积高程进行了调洪.提出了建立坝系水动力学洪水演进模型,通过模型试验,完善坝系洪水组合和溢洪道设计理论的技术思路.
  • 摘要:深入剖析黄河水沙现状及成因是精准预测黄河未来水沙情势的前提与基础.为此,以黄河干流潼关断面以上4个主要干流水文站及7个主要一级支流把口站1950-2016年水沙实测资料为基础,采用双累积曲线等多种统计分析方法,系统剖析了黄河流域水沙演变规律及水沙主要源区变化特征,定量评估了不同环境要素对黄河水沙变化影响.结果表明:1)黄河干流兰州、头道拐、龙门及潼关水文站年径流及年输沙量均呈显著减少趋势(p<0.05),其中,年径流减幅18%-41%,年输沙量减幅均达70%以上.受多种因素影响,黄河水沙在上世纪80-90年代发生减少突变;2)兰州-潼关区间年均径流量沿程变化表现为由总体递增状态向递减趋势转变,年均输沙量递增状态虽未转变,但递增幅度平均减小90%以上;3)黄河泥沙主要来源区由头龙区间向龙潼区间发生转移特征明显,龙潼区间水土流失治理有待进一步加强;4)人类活动对黄河中游水沙锐减占据主导作用,平均贡献率达到90%以上.而上游兰州站年均径流量受气候影响较大,贡献率达到67%.研究结果可为深刻认识黄河水沙时空现状及成因提供依据,并对未来水土流失治理区位方向确定提供参考.
  • 摘要:本文提出了一种新型复合PET材料以及柔性溢洪道布置型式,该材料具有良好的抗水流冲刷及防止土颗粒流失的特性.进行了光面、台阶两种型式柔性溢洪道泄流模型试验.对比分析了光面及台阶溢洪道的泄洪水流流态、消能率,结果表明柔性台阶溢洪道消能率明显高于光面溢洪道.也分析了泄流前、后溢洪道的变形特性,结果表明两种溢洪道变形都很小,结构稳定性良好.综合分析,认为柔性台阶溢洪道更具有优势,研究结果对柔性溢洪道向淤地坝工程推广提供技术支撑.
  • 摘要:淤地坝经过多年运行,部分淤地坝达到或超过设计淤积高程,滞洪库容严重不足,安全隐患逐渐显露.随着经济社会的发展,部分淤地坝下游陆续建设了村庄、学校、道路、企业等重要设施,使这些坝变成了威胁下游安全的险坝,为确保淤地坝安全运行和下游人民群众财产安全,病险淤地坝除险加固工作已成为当前淤地坝安全运用一项重要工作.由于现有淤地坝建设规范中,病险淤地坝除险加固以坝体加高为主,内容单一,存在一定局限性,远不能适应水利部黄土高原中型以上病险淤地坝除险加固工作的实际需要.笔者以甘肃多年进行的病险淤地坝维修加固实践为基础总结出经验,从病险淤地坝类型、成因,提出对应的除险加固方案及设计技术要点.
  • 摘要:黄土高原严重的水土流失及其对黄河输沙的影响一直都是相关研究的热点问题.近年来,黄河输沙量快速减少,潼关站年均输沙量已由上世纪70年代前的16.0亿t锐减到2000-2015年的2.6亿t,已明显改变了以往人们对黄河泥沙的认识.淤地坝拦沙对黄河输沙量减少的贡献如何?现存淤地坝的淤积速度与拦淤潜力如何?这些都是认识近年来黄河输沙量锐减的重要环节.因此,本研究在黄河中游典型支流延河和皇甫川选取具有不同代表性的2个坝系作为研究对象,根据钻孔取样、淤积层次甄别及与产流降雨事件的对应分析,结合1∶10000地形图与全站仪测量,建立淤地坝库容曲线来估算泥沙淤积量,进而反演淤地坝的淤积过程,并结合研究区已有文献中淤地坝拦沙数据,分析了退耕前后多个时段不同类型区淤地坝拦沙变化特征,并在估算不同年代典型支流淤地坝的拦沙量的基础上,探讨了淤地坝拦沙作用对支流输沙变化的影响及贡献.结果表明:延河坊塌和皇甫川满红沟淤地坝次拦沙模数变化较大,最大值分别是最小值的6~23倍和9~13倍;年拦沙模数随时间变化呈显著减小趋势.退耕后,第一副区、第二副区淤地坝的平均拦沙模数分别为7820.0t/(km2·a)、2750.4t/(km2·a),显著小于退耕前;砒砂岩丘陵沟壑区在退耕后的淤地坝平均拦沙模数(11252.4t/(km2·a))也小于退耕前(15504.1t/(km2·a)),但并不显著.在极端暴雨事件下淤地坝拦沙作用明显,延河流域在2010-2015年的暴雨年份,淤地坝年均拦沙量较2000-2009年增加了两倍以上;在于洲"7.26"暴雨条件下,淤地坝拦沙模数高达10470t/km2~53462t/km2.对于河流输沙量的减少,降水变化的影响在突变后逐渐减弱,人类活动的影响却在逐渐增强,而淤地坝的拦沙贡献则相反.2000年以后延河与皇甫川输沙量减幅达到85%以上,而淤地坝拦沙量的贡献率分别小于10%和20%,说明淤地坝的拦沙作用在减弱,而植被的减沙作用在增强.总之,土壤侵蚀仍然是黄土高原地区主要的生态环境问题,特别是在以砒砂岩区,需要投入更多的努力加强水土保持工作.
  • 摘要:本文根据黄委调查组现场调查结果,结合有关水文气象资料、工程设计资料分析认为,"8.17"溃坝主要原因是超标准暴雨洪水,同时工程投资建设标准偏低、工程布局结构不尽合理、管护不当也是小容忽视的重要原因."8.17"溃坝有以下启示:淤地坝是有效的拦沙措施,不存在"零存整取"现象.近年局部超标准暴雨洪水频繁,提高淤地坝投资建设标准势在必行.优化工程布局结构,提高涵卧管等关键工程建设标准,是保证淤地坝安全的重要环节.(4)规范管理,提高信息化水平,足化解风险、减少损失的重要保证.
  • 摘要:本文在简要介绍了无定河"7.26"暴雨洪水和受灾情况的基础上,通过对治理沟(韭园沟)与非治理沟(裴家峁沟、小河沟)的调查与对比分析,得出60多年水土保持治理作用巨大,尤其是淤地坝起到了非常大的作用;通过治沟造地与淤地坝对比分析,得出淤地坝具有显著的水土保持功能,而治沟造地在这次暴雨中水土流失非常严重;认为黄土高原当前淤地坝超期运行,防洪能力下降,淤地坝变为病险坝的主要原因是重建设,轻管理,甚至不管理;并从淤地坝普查、减少治沟造地工程、强化病险坝加固、开展创新研究、加大治理投资开展管护等多方面提出相关建议.
  • 摘要:如何利用改性砒砂岩作为淤地坝的筑坝材料是一项具有原创性及实用性的新技术,是解决砒砂岩地区缺乏合适筑坝材料的根本途径.本文基于砒砂岩改性原理对砒砂岩筑坝工艺及暴雨后安全稳定性进行了研究,结果表明;砒砂岩原岩成岩程度较差,白色、红色砒砂岩立方体抗压强度约为0.6、0.8MPa,两者饱水无侧限抗压强度为0;砒砂岩在结构上主要是由构成砒砂岩骨架的石英等结晶较好的粗大颗粒物、蒙脱石等细小颗粒风化粘土物质形成的填充物以及两者之间起粘合连结作用的氧化铁等游离氧化物形成的胶结物组成;砒砂岩的崩解溃散主要是由于其较低的结构强度难以承受内部的膨胀作用引起的;砒砂岩可通过游离氧化物增粘抑膨改性方法提高强度,即在砒砂岩中加入适量游离氧化物或采用阳离子交换技术提高胶结指数和降低溃散指数从而增强胶结能力并抑制膨胀从而实现砒砂岩的改性,并通过试验验证了当采用Fe(OH)3作为胶结材料、Al2(SO4)3和FeCl3作为膨胀抑制剂时,其体积膨胀率最小;并得出了10种游离氧化物对砒砂岩强度改性效果排序:CaO>Fe(OH)3>羟基铁>Al(OH)3>Fe2O3>羟基铝>水玻璃>纳米SiO2>MnOOH>硅溶胶>砒砂岩;根据国家规范和砒砂岩改性淤地坝自身的建筑特性提出了砒砂岩改性淤地坝的建筑工艺;根据国家检测规范和砒砂岩改性坝的自身特点对淤地坝的土工特性和安全稳定性进行了计算分析,坝体含水率检测值符合坝体渗流分布规律,渗透指标满足设计规范要求;进行了堤坝稳定性计算基本大于规范要求的正常运行情况下坝体安全系数允许值,砒砂岩原岩改性材料淤地坝坝体的整体稳定性较高.
  • 摘要:针对淤地坝小口径排水涵管外部土石结合部隐患探测难的问题,研发了以地质雷达和CCTV视频为基础的涵管内外隐患一体化探测雷达机器人.该机器人不仅利用光学摄像头对涵管内壁360度光学检测,而且利用牵引的地质雷达向管壁外发射电磁波同步进行土石结合部隐患探测.在野外模拟隐患探测测试中,雷达采用同向水平HH极化模式可以较好探测到模拟的5种隐患.在花果山水库排水涵管隐患探测实践中,该机器人爬行进入内径60cm的排水涵管内,不但检测出涵管内壁四周混凝土脱落、漏筋、裂缝等缺陷,而且还探测并评估出3处管壁外土体沉陷、塌空、富水等重大隐患.结果表明该机器人可有效探测排水涵管外土石结合部隐患,为上万座淤地坝排水涵管隐患探测提供新的技术手段.
  • 摘要:极端降水事件频发使得黄河未来水沙情势预测具有极大的不确定性,开展极端降水下的流域产洪产沙特性演变规律研究可为精准预测新时期黄河水沙情势提供重要的边界条件.为此,以2017年无定河"7.26"特大暴雨洪水事件为背景,采用统计学方法以及对比流域试验法系统分析了无定河流域近60年不同极端降水事件下的流域产洪产沙特性,对比分析了不同时段暴雨雨洪、雨沙关系演变特征,量化评价了水土流失治理对流域调洪减沙贡献.研究结果表明:(1)无定河"7.26"特大暴雨场次降雨平均雨强、最大1h、6h、12h雨量均为有历史资料以来统计最大值,重现期达到40年一遇;(2)与1977年特大暴雨相比,在而降雨量大致相同,降雨强度增加1倍条件下,"7.26"特大暴雨洪水量减少34.3%,产沙量减少53.01%;2000年以后次洪水事件最大含沙量较2000年前明显降低,平均减少50%以上;(3)1956-2000年间无定洲流域水土流失治理快速发展,相似极端降水下,水土流失治理流域径流模数和输沙模数较未治理的流域明显减小,其中径流模数平均减少57.2%,输沙模数平均减少75.7%,水土流失治理成效十分显著.以上研究结果说明:水土流失持续治理使得无定河流域产沙环境大幅改变,大雨大沙问题得到明显改善,极端降水导致未来黄河泥沙增多的概率将大大降低.
  • 摘要:根据黄河中游多沙粗沙区12条流域坝系连续5年降雨量、径流量、输沙量与坡面治理措施监测取得的成果,分析坝系工程拦沙和坡面治理拦沙的不同变化.结果表明:坝系工程拦沙大于坡而治理拦沙,坝系拦沙占主导,拦沙率为80.63%,其中骨干坝的拦沙率为77.37%.但随着坡面治理度的逐年提高,把口站输沙量逐年不断减少,坝系拦沙量呈现逐年减少的趋势.所以,淤地坝工程与坡面治理措施相结合,泥沙基本不出沟.从而表明淤地坝可以有效地拦蓄径流泥沙,抬高侵蚀基准,有效控制水土流失,减少入黄泥沙.
  • 摘要:淤地坝是黄土高原水土流失地区各级沟道内修建的控制沟道侵蚀的一项重要工程措施,具有悠久的建设历史.由于受投资规模的限制,加之过去普遍存在少花钱、多建坝、快拦泥、多淤地的思想,建设的淤地坝多为大坝和放水建筑物"两大件",没有泄洪设施.随着经济社会的发展,人们对防灾抗灾减灾和安全生产工作提出了越来越高的要求,致使淤地坝安全运用任务十分艰巨.如何搞好淤地坝坝系工程安全运用,本文就病险淤地坝除险加固初步设计中的防洪标准、坝系洪水组合、溢洪道布设、坝高和库容等问题进行了探讨,并以临县万安沟小流域坝系工程为例,对淤地坝坝系工程防洪标准和洪水组合进行了分析.
  • 摘要:通过分析渭源县桥子沟小流域淤地坝水土资源在传统监测中存在的问题,探讨如何利用低空无人机遥感技术对坝控区域水土资源动态变化进行快速监测,最终为相关部门淤地坝系安全管理提供技术支持.利用无人机低空遥感可以快速获取坝控区域的空间遥感信息和数字高程模型,实现坝控区域影像的数字化;通过无人机处理软件对影像数据进行处理后不仅可以直接量取坝系坡面区域的面积,了解坡面治理及土地利用的动态变化,还可以直接测量沟道水域的面积和沟道两侧滑坡体的体积大小,为分析坝地水土资源的量及其来源提供数据支持;另外,无人机遥感影像能够直观的看出沟道堰塞湖的面积大小,为淤地坝的安全管理和预警提供服务.无人机低空遥感在淤地坝水土资源监测中可以自动智能、专用快速的获取影像数据,具有灵活、高效、周期短、成本低、影像分辨率高等优点,能极大的减轻外业人员的工作量,具有广阔的应用前景.
  • 摘要:新中国成立后,党中央国务院非常重视黄土高原地区水土保持工作,地方各级政府在总结历史经验的基础上,把筑坝淤地作为水土保持的一项主要措施,淤地坝经历从无到有、从少到多的过程,在实践中积极试验、示范、推广.特别是从1986年单坝试点到2003年开始的小流域坝系建设,是淤地坝建设的高峰期.通过几十年的建设、运行和管理,各地都积极探索建管模式,也积累了不少经验.但随着淤地坝工程的大规模建设和社会经济条件的变化,淤地坝在建、管、运等环节也出现一些新问题,本文对淤地坝实践中前期工作、建设管理及管护运用等方面存在问题进行总结分析,并提出相应的对策,供水土保持工作者参考借鉴.
  • 摘要:分析了十大孔兑暴雨、洪水和产输沙特点,利用长系列水文实测资料修正内蒙古水文手册经验公式计算参数,选取十大孔兑地区1989年7月21日暴雨洪水的实测资料,反求推理公式中相应洪水频率下的各项参数;在黑赖沟选取典型坝,对比分析同频率下洪峰流量经验公式和推理公式计算结果,在3种工况下推理公式计算结果偏小5.2~43.8%,鉴于十大孔兑地区属于暴雨洪水频发区域,从安全角度考虑,建议设计成果取大值.设计洪水总量采用经验公式法、暴雨径流关系法和洪峰流量~洪水总量相关法3种方法的计算结果对比确定.以水文站实测资料分析结果和已建淤地坝实际拦沙量统计分析结果为依据,推荐拦沙工程侵蚀模数采用7000t/km2·a.
  • 摘要:淤地坝是黄土高原地区重要的水土保持工程措施.随着淤地坝建设的普及,人们在淤地坝运行过程中发现了很多管理上的问题,特别是在淤地坝防汛监管方面的问题愈加突出,给各级部门对淤地坝的管理带来了很多困惑.本文对淤地坝运行中出现的问题进行了总结分析,提出利用视频监控技术对淤地坝安全运行进行监管,以提高各级管理部门的淤地坝监管水平.
  • 摘要:为解决黄土高原淤地坝防汛工作难题,最大限度减少人员伤亡和财产损失,建设黄土高原淤地坝监控预警管理系统,实现雨水情监测与监控预警、应急响应有机结合,达到预警信息实时传递,为决策层实施科学合理的指挥调度提供支撑,及时高效开展预防和应急处理,确保淤地坝防汛安全,全而提高淤地坝监管水平,具有重大现实意义和巨大社会效益.
  • 摘要:长期以来黄土丘陵沟壑区第三副区在沟道治理一直是流域综合治理中的薄弱环节.回顾和总结了沟道治理探索历程及经验,针对黄土丘陵沟壑区第三副区自然环境和沟道发育特征,分析了沟道工程的技术条件,提出了骨干工程、中小型淤地坝、谷坊、沟头防护和沟坡防护林、微型沟整治工程等相结合的沟道治理途径和模式.
  • 摘要:鄂尔多斯是内蒙古自治区下辖地级市,位于黄河几字弯河套腹地,地处内蒙古自治区西南部,西北东三面为黄河环绕,以西柳沟、黑赖沟为代表的十大孔兑位于内蒙古鄂尔多斯市,是造成黄河宁蒙段及黄河下游河道淤积的主要泥沙来源区;随着经济发展,水资源短缺已经成为限制鄂尔多斯市经济社会进一步发展的主要因素,受农业水权转换思路的启发,当地提出水沙置化的思路,即由工业企业为投资主体,在流域内修建淤地坝通过节约黄河输沙水量,换取用水指标,解决企业严重缺水的的问题.计划建设规模是的西柳沟、黑赖沟两条流域共布设拦沙坝193座,其中新建拦沙坝173座(黑赖沟94座,西柳沟79座),加固现有淤地坝20座(黑赖沟14座,西柳沟6座);在黑赖沟中游的伙房圪台布设1处引洪滞沙工程,形成拦沙库容8171万m3,可拦沙11031万t.计划年置换水量2800万m3,暂定使用年限25年.经研究表明:鄂尔多斯水沙置换模式具有良好的经济,生态,社会效茄.若能处理好水资源统一分配框架下的黄河水权分配的问题,则该项目项目是一举多得的有益探索与尝试.
  • 摘要:针对目前淤地坝设计中箱式消力池结构计算缺乏计算公式及算例,给生产实际带来不便,亟需从设计理论上予以提高.本文从位移法的基本原理出发,按照六次超静定结构考虑,采用力矩分配法进行淤地坝箱式消力池内力计算,按SL/T191-96《水工混凝土结构设计规范》配筋计算,给出了淤地坝箱式消力池的结构计算方法、公式,并以甘肃省武山县尹家沟骨干坝进行结构计算.内力计算结果表明:箱式消力池底板、顶板与侧墙相交处以及杆件中部通常为内力计算的控制断而,底板、顶板弯矩取其极值,侧墙轴力取其极值;配筋计算结果显示:底板、顶板、侧墙受拉区主筋均选用Φ10@200,箍筋选用钢筋选配Φ6@200;底板、顶板、侧墙受压区主筋均选用Φ8@200,箍筋选用钢筋选配Φ6@200.相对偏大.从设计和运行角度工程对生产实践中存在的箱涵的计算工况、箱涵与涵管连接、箱涵基础设计和加厚侧墙及加腋(托梁)处理进行分析,建议采用增设基础、提高混凝土强度及防渗、抗冻性、加大侧墙厚度、涵管承捅处加密钢筋等措施,以提高其结点强度、刚度及减小应力集中现象.
  • 摘要:淤地坝泥沙淤积赋存着坝控区域内的多年土壤侵蚀模数信息,通过泥沙淤积量反推坝控区域多年土壤侵蚀模数,难点在于准确测算泥沙淤积量.本文通过建坝前的1∶10000地形图与徕卡三维扫描转化后的现状地形图(1∶500)进行拟合修正,是在大比例尺(1∶10000)的尺度下对欠量化的地形图进一步通过拟合修正减小因矢量化引起地形图的误差,能较好的反映建坝前坝区地形图,相对于直接利用建坝前的地形图或同时借助其它技术手段(全站仪、GPS等)复原的坝区地形图来说,精度更高、更真实、更准确,有利于重建F-H、V-H曲线计算淤地坝泥沙淤积量.结果显示:截至2017年底,邵家岔骨干坝淤积量为3.36万m3,建坝以来坝控流域内平均土壤侵蚀模数1435.9t/(km2·a),属于轻度侵蚀.该坝达到淤积高程时能容纳泥沙6.53万m3,按13a来的平均土壤侵蚀模数计算达到淤积高程时还需25.3a.徕卡三维扫描技术为准确测算地坝泥沙淤积量提供了技术支撑,对定量评价水土流失及其治理成效提供了依据.
  • 摘要:本文以黄土高原地区2017年度中型以上病险淤地坝现场核实项目中府谷县66座淤地坝为研究对象,通过统计分析了不同时期淤地坝发展、淤地坝设计标准、淤地坝病险问题等内容,结果表明:淤地坝建设发展大致可分为三个阶段,第一阶段的淤地坝大多数已处于淤满状态,应作为除险加固的重点.病险坝基本为"两大件"结构组成,设计洪水重现期、校核洪水重现期与库容之间有一定规律.淤地坝病险问题主要出现在无溢洪道或溢洪道质量不高上,其次是坝体本身的问题导致的.
  • 摘要:目的:马铃薯(Solanum tuberosum L.)是我国第四大主要粮食作物,对我国粮食安全和粮食储备具有重要意义,陕北地区是我国五大马铃薯优势种植区之一.因此,在陕北地区开展水肥互作效应对马铃薯生长、品质和产量的影响,具有重要的理论价值. 方法:试验于2017-2018年连续2年在延安大学生命科学学院实验基地日光温室进行,供试马铃薯品种为"荷兰15号",滴灌施肥由3个灌水水平(100%ET0、80%ET0和60%ET0)和3个施肥水平(100%F(该地区常规施肥量,N-P2O5-K2O为240-120-300kg ha-1)、75%F和50%F)完全随机组成(T1,100%ET0×100%F;T2,80%ET0×75%F;T3,60%ET0×50%F;T4,100%ET0×75%F;T5,80%ET0×50%F;T6,60%ET0×100%F;T7,100%ET0×50%F;T8,80%ET0×100%F;T9,60%ET0×70%F),以常规施肥(施肥量为50%F)和沟灌(灌水量为60%ET0)为对照处理(CK),10个处理组成,研究水肥互作对马铃薯不同生育时期的株高、茎粗、产量和品质的影响. 结果:(1)马铃薯地上部分的生长指标与施肥量呈正相关,与CK比较,T1处理的株高增加6%,T7处理的株高3.2%;与CK比较,T1处理的茎粗增加11.9%;水肥互作对叶而积、叶而积生长速率无显著影响.(2)与CK比较,T1处理的叶绿素含量5.4%.(3)T7处理的产量比CK处理的产量增加21.4%.(4)淀粉含量随施肥量的增加呈先增加后降低趋势,淀粉含量随灌水量增加而降低,2017年T9处理的淀粉含量比CK处理增加77.3%;还原糖含量随灌水量和施肥量的增加而增加;可溶性糖随施肥量的增加而增加,与灌水量呈负相关,T6处理的可溶性糖含量比CK处理增加53.4%. 结论:综合考虑水肥互作效应对马铃薯株高、茎粗、产量和品质的影响,T9处理条件下马铃薯株高、茎粗生长优势较为明显,不会产生"徒长"现象,叶绿素含量较高,有利于马铃薯植株的生长,增产量明显且变异系数小,各品质指标含量较高且变异系数较小.因此,T9处理为该地区推荐的灌水水平和施肥水平.
  • 摘要:淤地坝淤积导致的水毁溃坝问题突出,故分析淤地坝淤积对溃坝洪水的影响有着重要意义.通过选择矩形河道,王茂沟某淤地坝为两个研究对象,采用二维水动力模型,模拟了不同淤积厚度下淤地坝溃坝洪水的流量过程,同时使用DB-IWHR模型进行模拟验证.对不同算例模拟研究发现:在地表水动力模型中,两个算例模拟计算的溃坝流量具有随着淤积厚度的增加而减小的趋势,且洪峰流量与淤积厚度的关系可用二次多项式进行拟合,此规律用DB-IWHR溃坝模型模拟后也得到验证.
  • 摘要:淤地坝是黄土高原地区治理水土流失有效的水利工程,淤地坝的发展已经近80年,对于黄土高原防治水土流失、淤地造田、保护生态环境起到了重大作用,但淤地坝的水毁灾害时有发生,建立淤地坝的风险评价体系迫在眉睫,本文经调研分析,对淤地坝风险进行识别,建立了现状风险、日常管理风险、失事后果的3层次9指标的淤地坝风险层次分析模型,运用模糊数学理论和层次分析法结合的模糊层次分析法对淤地坝各风险因素的权重进行了计算,并且对淤地坝的安全进行了模糊综合评价,结果发现:模糊层次分析法有效的改进了层次分析法的一致性问题,并且可以简便的对淤地坝风险进行评价,为淤地坝的风险评价提供一种新的思路.
  • 摘要:根据韭园沟支沟王茂庄坝系28座淤地坝和韭园沟其他支沟坝系21座骨干坝、26中型坝和部分小型坝的无人机影像及调查资料,将淤地坝失事分为统计漫顶破坏、卧管,蝼井破坏和溢洪道破坏,分别统计并分析以上三种破坏形式的失事概率.得出三种破坏的失效概率对比分析可知:放水建筑物对淤地坝主体建筑物起到了保护作用,部分淤地坝放水建筑物破坏了,仍能起到拦截泥沙的作用.韭园沟部分流域由于骨干坝数量较少,没有起到对中小型淤地坝的保护作用,导致中小型淤地坝失事多,连溃现象发生频繁.
  • 摘要:经过对历史洪水的分析和现场调研,总结淤地坝水毁的原因.将台阶式溢洪道消能率高的特点和土工袋强度高适应变形能力强和造价相对低廉的优势结合起来应用于淤地坝,降低淤地坝修建溢洪道的造价,使得溢洪道在淤地坝上的普及存在可能,对减少淤地坝水毁灾害有着重要的意义.
  • 摘要:黄河是世界上含沙量最多的河流,中国第二大河流,也是中国人民的"母亲河",黄河在经过黄土高原时携带了大量的泥沙,水沙问题一直是研究黄河的重点、热点.根据水文站实测资料显示,黄河的年均输沙量已经从16亿吨减少到本世纪的3亿吨左右,这一现象引起广泛关注.本研究选取黄河中游6条典型流域,收集1956-2016年不同流域的径流、输沙、降水、生态建设数据,利用非参数Mann-Kendall检验法、双累积曲线法等方法尝试从区域的角度分析影响黄河水沙变化的主要原因以及生态工程对水沙变化的响应,结果显示:6条流域的年径流输沙发生显著(α=0.001)减少趋势,而年降水量没有显著变化趋势;将径流、输沙标准化处理,利用降水-径流、降水-输沙双累积曲线确定各流域的径流输沙突变年份;量化降水、人类活动对径流、输沙的影响程度,计算减水减沙效应,综合得出各流域径流输沙的减少主要是人类活动造成的.利用2011年全国水利普查的骨干坝已淤积泥沙量和流域出口输沙量估算骨干坝多年拦沙贡献率,结果表明流域输沙量的变化与骨干坝拦沙淤地效率密切相关,未来可以用骨干坝的拦沙贡献率变化来预测区域生态建设水平.
  • 摘要:沟道是黄土高原地区泥沙主要来源,淤地坝作为黄土高原最主要的沟道治理措施,能有效降低沟道侵蚀强度,减少入黄泥沙.本文以无定河支流大理河流域为研究对象,开发了一种新的淤地坝拦沙贡献率计算方法,分析了人类活动影响下的流域淤地坝的拦沙贡献率变化特征.主要结论有:(1)1954-2011年大理河共建设骨干坝278座,其中1970-1979年为大理河流域建坝的高峰期,这一时期建设数量占总数的比例达60%;(2)1954-2011年,大理河流域淤地坝逐年拦沙量呈波动式增加,多年平均拦沙量为0.12亿t,累积拦沙量为7.17亿t;(3)1960-2015年,大理河流域输沙量呈显著减少趋势,且在1971年(P<0.01)和2002年(P<0.05)发生突变;(4)人类活动对大理河流域年均输沙量减少贡献呈增强趋势,从1971-2001年的87.06%增加至2002-2011年的106.49%;而相同时段,随着流域植被恢复,人类活动中的淤地坝拦沙贡献率从47.35%降至31.19%.研究结果以期为科学认识黄河输沙量变化原因提供有益的借鉴和参考.
  • 摘要:为科学认识黄土高原淤地坝系建设对小流域多尺度径流系数影响,本文通过灰色关联度分析筛选影响小流域多尺度径流系数的关键因子,并基于BP神经网络模型对小流域径流系数进行模拟和预测.研究表明:(1)1988到2010年,韭园沟流域骨干坝系总库容和已淤席容逐渐增大,剩余库容先增大,后保持稳定,最后逐渐减小;(2)韭园沟流域年径流系数和次降雨径流系数影响因子的关联度排序一致,连通性指数、总库容、剩余库容、位置指数4个指标是影响不同时间尺度小流域径流系数的关键因子,能够较为全面的描述小流域淤地坝系特征;(3)BP神经网络模型能够较好的模拟预测年径流系数和次降雨径流系数,预测年径流系数和次降雨径流系数的均方误差均较小,年径流系数和次降雨径流系数的预测值和实测值线性回归的相关系数R2分别为0.99,0.93.研究成果以期为黄土高原淤地坝系建设提供科学参考.
  • 摘要:近年来黄河中游地区水土保持工作的开展使得地区下垫面环境发生了显著变化,为研究变化环境下地区降雨-径流量关系变化,本研究以绥德县王茂沟流域为研究对象,整理研究区1980~2010年最大1h、3h、6h次降雨径流过程,使用滑动相关系数法探究地区降雨-径流关系变异情况.研究选取皮尔逊Ⅲ型分布拟含变异前后降雨、径流分布,以滑动相关系数法探究降雨、径流量变化年份,并基于Copula函数建立降雨-径流量联合分布,以RMSE及AIC准则为标准选出了符合地区的最优Copula函数分布模型类型,对比分析泾河流域降雨-径流量变化特征.结果表明:双变最的滑动相关系数法下研究区各时段降雨-径流关系从1986年开始发生变化,变异后降雨、径流量大致均呈增加趋势,小川时段的最大增幅设计代表年大致均为百年一遇,且时段径流量的变化要比降雨量的变化更加剧烈;不同时段Copula函数经验累积频率与理论频率均通过了一致性检验,根据拟合优度选择各时段域优拟合分布分别为Gumbel-Hougaard型、Clayton型及Clayton型.本研究可为后续降雨径流关系变化分析提供一定的参考作用.
  • 摘要:淤地坝对削减洪峰、拦泥淤地,防治黄河中游多沙粗沙区水土流火具有重要的意义.本研究以黄土丘陵沟壑区王茂沟流域为研究对象,选取流域内典型的淤地坝(闷葫芦坝),采用实地查勘采样与同位素示踪相结合的方法,通过反演淤地坝淤积过程,对淤地坝的运行特点进行分析,揭示了淤地坝在黄河中游多沙粗沙区保持水土的作用机理.研究结果表明,王茂沟流域土地利用转化主要受生态建设过程的影响,从1980年到2013年之间,耕地减少了56%,林地减少为0,草地增加了33%,城乡、工矿、居民用地增加至0.025km2,未利用土地增加至2.34km2;采用倒推的方法,解译沉积旋廻18年,发现淤地坝的淤积过程与流域降雨量吻合程度较高,与实际淤积情况相符,并且淤地坝淤满之后淤积能力大幅减弱.本研究可以为黄河中游多沙粗沙区水沙来源、淤地坝沉积旋廻分析提供科学依据,以利于更好地发挥淤地坝在黄土高原保持水土的作用.
  • 摘要:黄土高原地区的淤地坝是拦减泥沙入黄的关键措施,尤以对泥沙具有绝对控制的"闷葫芦"淤地坝为甚.为了研究淤地坝对侵蚀泥沙的拦蓄作用,以皇甫川流域园子沟淤地坝为研究对象,采集坝地淤积剖面及沟间地、沟谷地表层样品,对沉积旋廻与降雨事件进行断代,计算沟间地、沟谷地泥沙贡献率,分析建坝以来沉积泥沙特征,反演淤积过程.结果表明:(1)研究区坝地沉积泥沙粒径分布以砂粒为主,其次为粉粒、粘粒,砂粒中以极细砂和细砂占比最多;(2)园子沟坝控流域内产沙性降雨事件对应的最小日降雨量为22.8mm;(3)坝地沉积泥沙主要来源为沟谷地,贡献率达71.4%,沟间地为28.6%;(4)沟间地侵蚀产沙随降雨量并非无限增加,日降雨量45.4mm处存在一个转折点.
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