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| 1 | 基于Budyko假设和分形理论的水沙变化归因识别——以北洛河流域为例显示文摘全球气候变化及人类活动深刻影响了区域水文过程,进行水沙变化归因识别对流域生态保护和高质量发展尤为重要。基于Budyko假设和分形理论,采用弹性系数法,对北洛河流域上(丘陵沟壑区)、中(土石山林—高塬沟壑区)、下游(渭北旱塬农区)3种不同地貌和植被类型区1959—2019年的水、沙通量变化进行归因分析。结果表明,北洛河上、中、下游径流量均显著减少,由20世纪60年代的35 mm、32 mm、34 mm,减少到21世纪10年代的19 mm、24 mm、6 mm,60 a减少率分别为0.3 mm a^(-1)、0.2 mm a^(-1)、0.4 mm a^(-1)。上游输沙量极显著减少,中游降低趋势不显著,下游显著减少,由20世纪60年代的99×10^(6)t、8×10^(6)t、3×10^(6)t,减少到21世纪10年代的10×10^(6)t、3×10^(6)t、0.3×10^(6)t,60 a减少率分别为1.5×10^(6)t a^(-1)、0.04×10^(6)t a^(-1)、0.1×10^(6)t a^(-1)。20世纪70年代以来,上游径流变化逐渐受人类活动影响,且影响程度逐渐增强,21世纪10年代人类活动贡献率达66.3%;气候变化是中游径流变化的主控因子,21世纪10年代降雨和潜在蒸散发的贡献率分别为77.0%和20.2%;下游径流减少主要为人类活动影响,21世纪10年代其贡献率为64.3%。对比20世纪60年代流域输沙量变化始终受人类活动主导,21世纪10年代人类活动对上、中、下游输沙量减少的贡献率分别为80.7%、59.2%和92.7%。上游人类活动对输沙量减少的贡献中,退耕还林等沟坡措施和沟道工程措施分别为39.0%、42.7%,中、下游人类活动贡献的估算结果反映出高植被覆盖区和农区汲水灌溉对区域水、沙的影响特征。 | 薛帆 张晓萍 张橹 刘宝元 杨勤科 易海杰 何亮 邹亚东 贺洁 许小明 吕渡 | 2022 | 地理学报2022，77，1： | 11 |
| 2 | 极端降雨情形下黄土区水土保持治理的减沙效益估算显示文摘极端降雨情形下水土流失治理的效益评估对黄河治理具有重要意义,但由于缺乏有效的针对降雨事件尺度的定量评估方法,该问题长期存有争议。2017年陕西榆林'7·26'特大暴雨致灾严重,引发广泛关注。该研究提出了一种适用于事件尺度的减沙效益计算方法,并以岔巴沟流域为研究对象,计算流域水土保持治理在'7·26'暴雨事件中的减沙效益。研究结果表明,在流域未治理时段,高强度降雨事件具有较好的降雨径流关系,并且事件平均含沙量相当稳定,藉此可估计'7·26'洪水发生在未治理时段的产流量和平均含沙量,从而计算出相应的产沙量,估算出流域治理的总减沙效益。进一步,利用坡面措施(包括梯田和植被)和淤地坝减沙机制的不同,可分割其各自的减沙贡献。计算结果表明,'7·26'暴雨中,流域水土保持治理使得洪水平均含沙量减小83%,径流减小55.1%,流域治理的总减沙效益因此高达92.4%,与2007-2017年岔巴沟流域泥沙的减幅相当。总减沙效益中有55.1%来自坡面措施,37.3%来自淤地坝措施,2种措施均发挥重要作用。该方法不仅可以计算流域水土保持治理的总减沙效益,还能够分割不同水土保持措施的效益,可广泛应用于黄土区极端降雨情形下水土流失治理的效益评估。 | 郑明国 梁晨 廖义善 黄斌 袁再健 | 2021 | 农业工程学报2021，37，5： | 9 |
| 3 | 工程堆积体典型生态修复措施对土壤侵蚀水动力过程的影响显示文摘为探究龙门山断裂带工程堆积体典型生态修复措施下土壤侵蚀产沙和水动力的时间变化特征,并筛选出水土保持效益最佳的生态修复措施,该研究以成兰铁路杨家坪隧道2号横洞弃渣场为研究对象,选取该区典型的生态修复植物(苜蓿(Medicago sativa)、燕麦(Avena sativa)、刺槐(Robinia pseudoacacia))和生态修复材料(羊粪、PVAc(聚醋酸乙烯酯,Polyvinyl Acetate))进行交互搭配,利用模拟放水冲刷试验,研究不同生态修复措施下工程堆积体坡面的径流含沙量和水动力学参数(径流流态、径流流速、径流阻力系数和径流功率等)的变化。结果表明:1)试验条件下,工程堆积体坡面径流含沙量随冲刷时间的增加呈前期波动变化,后期逐渐稳定的趋势;径流流态始终处于紊流状态,径流流速、径流功率随冲刷时间的增加呈逐渐增加—趋于稳定的趋势,径流阻力系数则呈逐渐减小-趋于稳定的趋势;2)各生态修复措施在放水冲刷试验初始阶段的减沙效应最大,且苜蓿、燕麦、燕麦+PVAc和刺槐+苜蓿+羊粪处理能够显著增加径流阻力系数,降低径流流速和径流功率(P≤0.05);3)在工程堆积体生态修复1~2 a后,草本层的水土保持效果最优,乔木的保土效应难以得到有效体现,羊粪和PVAc等的添加并不能发挥有效的增幅效果。该研究区工程堆积体在生态修复初期宜采用黄壤+紫苜蓿、黄壤+燕麦的修复措施。 | 周涛 苏正安 刘刚才 王俊杰 刘翊涵 伍佐 王丽娟 | 2022 | 农业工程学报2022，38，9： | 7 |
| 4 | 1970年以来赣江流域水沙变化及归因分析显示文摘水沙变化研究主要关注径流和产沙总量的变化,对水沙变化的过程要素如降雨、径流和产沙三者间关系的演变特性的研究相对不足。赣江为鄱阳湖流域的最大支流,其输入鄱阳湖的水量和沙量均占总量的60%以上。赣江水沙变化驱动分析,过去主要以定性评估为主,只有少数研究采用了基于定量的归因分析。本文收集了赣江流域1970—2015年期间的水沙变化数据;采用Mann-Kendall检验法进行水沙序列数据的趋势分析;基于带虚拟变量的回归方法确定降雨、径流和产沙间关系的变异;借鉴“水文法”的思路进行了水沙变化的归因分析。研究结果表明:(1)赣江流域降雨并无趋势变化,人类活动也并未导致降雨径流关系的变化,故径流在研究时段内基本保持不变;(2)人类活动显著改变了径流产沙关系,使得径流含沙量降低了约67%,导致流域产沙在1994年后锐减,减幅达65%;(3)人类活动导致1994年以后的产沙减少了71%,而降雨使产沙增加了7%。流域产沙的锐减可认为完全由人类活动所致,水库拦沙应是人类活动减沙的主要方式。对赣江水沙变化过程要素的定量研究有助于对水沙变化总量的理解,研究结果可为我国南方相似地区流域综合管理提供借鉴。 | 胡巍巍 郑明国 | 2021 | 山地学报2021，39，6： | 4 |
| 5 | 场次暴雨条件下濂水流域水沙关系探究显示文摘为探究场次暴雨条件下流域的水沙关系,该研究以赣南濂水流域为对象,基于1965—2020年的水文气象数据和土地利用数据,运用聚类分析、判别分析和Spearman相关分析等,在场次暴雨条件下,分析不同洪水类型、不同时段下的水沙特征及水沙关系,并对水沙滞回关系进行探究。结果表明:流域120场暴雨洪水划分为3种类型,发生频率由高到低依次为:Ⅲ型(短历时、小径流、低洪峰)、Ⅰ型(长历时、中径流、中洪峰)、Ⅱ型(中历时、大径流、高洪峰)。整个研究期划分的5个时段中,1996-2005年、2006-2020年的输沙特征值增幅较大,且单位径流的输沙能力大幅上升。不同洪水类型下的各水沙环路曲线比例差异较大;在不同时段下,逆时针型、“8”字型曲线分别在1996-2005年、2006-2020年的比例最高,分别为43.0%、55.6%,这与流域内果园大面积开发导致的沙源位置及数量的改变有着密切关系。研究成果可为流域的水沙管理及调控提供科学依据。 | 盛菲 刘士余 陈子惟 魏凯 | 2023 | 农业工程学报2023，39，3： | 3 |
| 6 | 基于Copula分析生态恢复对黄土高原水沙频率耦合关系的影响显示文摘为探讨黄土高原水土流失持续治理(P1,1960—1979年;P2,1980—1999年)及退耕还林(草)(P3,2000—2019年)不同阶段水、沙频率耦合特征及演变,基于典型黄土丘陵沟壑区北洛河上游刘家河站1960—2019年的径流量与输沙量实测日数据,采用Copula函数等方法进行水、沙频率统计和模拟。结果表明:(1)Gumbel-Houggar Copula函数能很好地模拟上游水、沙联合概率分布。(2)从P1~P3阶段,5~100年各重现期径流、输沙数量均显著降低,各设计频率的水沙数量在发生概率上的异步性增强。(3)水土流失治理和生态环境建设对黄土高原生态水文过程的影响主要表现在大幅降低20年以上重现期水、沙极端事件发生的概率。黄土高原大幅度的生态恢复在区域尺度上已经表现出减水更减沙、调节水、沙极端事件发生概率等良好的生态功能。 | 薛帆 易海杰 宋松柏 张晓萍 | 2022 | 水土保持学报2022，36，4： | 0 |
| 7 | 黄土高原地区淤地坝拦沙分析方法研究进展显示文摘淤地坝是黄土高原地区水土流失治理中行之有效的沟道治理措施,其通过滞洪拦泥淤地的方式在减沙减蚀方面发挥着至关重要的作用。随着流域生态保护的日趋科学合理,有必要对淤地坝在不同阶段的拦沙量进行定量准确分析,以评估其在水土流失治理中真实具体的效益,为黄河流域高质量发展的精准施策提供参考依据。通过查阅国内外淤地坝相关研究,结合野外调查采样、室内上机测试以及后续相关研究经验,系统总结归纳当前淤地坝拦沙量分析的实地调查、地形测绘法、数理归因法、成因分析法、权重系数法、模型模拟法和指纹识别技术7种方法,阐述各方法原理、步骤、适用性、需要解决的问题等,并对未来淤地坝拦沙量分析进行展望,以期能为进一步精准定量分析淤地坝拦沙量提供参考。 | 蒋凯鑫 莫淑红 于坤霞 李占斌 | 2023 | 水土保持学报2023，37，6： | 0 |
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