一、黄土高原的历史演变、地貌特征与水土保持(论文文献综述)
刘蓓蕾[1](2021)在《黄土高原淤地坝建设与地形特征的响应关系研究》文中研究指明近年来,黄土高原生态治理成果显着,黄河泥沙含量锐减。淤地坝是黄土高原水土-保持与生态保护的重要措施。流域侵蚀地貌特征对淤地坝分布格局具有显着影响,揭示流域淤地坝分布格局与流域地形特征之间的响应关系对于黄土高原地区淤地坝建设具有重要指导意义。本研究基于数字高程模型数据,利用数字地形分析技术,分析了黄土高原地区淤地坝分布特征及其与流域地貌特征之间的响应关系,研究了黄土高原不同典型流域淤地坝分布格局与水沙变化之间的耦合关系,明确了地貌发育特征对淤地坝淤积过程的响应。本论文取得的主要研究成果如下:(1)黄土高原地区淤地坝主要分布在黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区,其淤地坝数量分别占黄土高原淤地坝总数的81.23%和2.78%。未来黄土高原地区骨干坝和中型坝的平均淤积年限分别为18.11年和6.94年,中部丘陵沟壑区淤地坝的淤积年限较短,四周土石山区、风沙区等区域淤地坝的淤积年限较长。黄土丘陵沟壑区的丘Ⅰ区淤地坝数量最多,密度最大,淤地坝的淤积量和拦沙量也最大,丘Ⅳ区的淤地坝数量较少,密度较小,淤地坝的淤积量和拦沙量最小。黄土丘陵沟壑区地形较其他区域地形更为破碎,沟壑更多,丘Ⅰ区的地貌综合指数最大,为0.55,而其他地区较小,最小为0.28。黄土高原不同水土保持分区的地貌综合指数与淤地坝布设密度呈极显着相关关系,与淤地坝拦沙量呈显着相关。未来建坝过程中,可以在地貌综合指数较高,但淤地坝密度较低区域进行补建;对于地貌综合指数较高,淤地坝密度也较高的区域,根据其淤地坝未来淤积年限进行判别,即将淤满失效的淤地坝,应进行除险加固,对淤地坝综合功能进行提升。(2)皇甫川流域年降水量、年径流量、年输沙量均表现为减少趋势,淤地坝拦沙贡献率从28.39%降到22.46%;大理河流域年降水量表现为增加趋势,年径流量、年输沙量表现为减少趋势,淤地坝拦沙贡献率从46.57%降到22.65%;延河流域年降水量无明显变化趋势,年径流量、年输沙量表现为减少趋势,淤地坝拦沙贡献率从21.08%降到12.31%。皇甫川流域河网呈树枝状分布,平均分叉比为4.85;大理河、延河流域河网呈混合状水系,包括树枝状和羽毛状,平均分叉比分别为4.82和5.34。淤地坝对流域河道的控制率为大理河>皇甫川>延河,大理河流域骨干坝平均淤积模数较高,延河流域和皇甫川流域骨干坝平均淤积模数较低。沟道控制比例越高,控制沟道的级别数越高,淤地坝控制效果越好、拦沙量越大,流域三级沟道控制比例大于40%,是淤地坝发挥水沙调控作用的下限。(3)淤地坝拦沙淤地,使侵蚀沟道形态由“窄深式”变为“宽浅式”。淤地坝淤积过程缩短了主沟长度,降低了主沟支沟比,改善了主沟的破碎状况,使坡面变得更平缓,沟道平均坡度和地表切割深度呈下降趋势。沟道地貌信息熵降低,坡沟系统变得更加年轻。坡沟比及稳定性系数与地貌指数的相关性较为一致,与沟头点密度、沟壑密度呈极显着正相关;与主沟支沟比、平均坡度、地貌信息熵呈极显着负相关;与地表切割深度呈显着负相关。淤地坝自主沟向支沟淤积,在主沟淤满后坝面面积与淤积高程出现拐点,在淤地坝建设中,坝高的设计应高于支沟与主沟的交汇处的高程。
郭子豪[2](2021)在《黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究》文中进行了进一步梳理随着黄土丘陵沟壑区大规模“退耕还林(草)”工程的实施以及当地经济的迅速发展,高质量耕地短缺与城市用地紧张导致的粮食安全与人居环境问题严重影响当地社会可持续发展,已经成为了社会关注的热点。为开发当地土地潜力,黄土丘陵沟壑区开展了大规模沟道土地整治工程。针对沟道土地整治过程中出现的控制工程管涌、新造土地不均匀沉降及盐渍化等水系失衡灾害,本研究选取不同典型沟道土地整治流域作为研究对象,基于“流域自响应理论”,结合野外调查、室内物理与数学模型模拟的方法,研究黄土丘陵沟壑区沟道流域水系平衡对典型沟道土地整治工程的响应过程,并在此基础上,利用相应成果,对整治流域所出现的一系列水系失衡灾害进行安全调控技术研究与应用,取得以下主要成果:(1)“流域自响应理论”的完善。黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程是流域水系治理的重要组成部分。“流域自响应理论”认为:流域系统内各要素是相互联系与运动的,运动的目标是追求系统的平衡。平衡是相对的,不平衡是绝对的,当系统受到外来因素影响,系统平衡受到破坏,流域系统会自动朝着建立新平衡的方向发展。本研究表明:流域水系多年平均也是平衡的,当水系要素受到干扰,如土地整治切削边坡、填埋沟道等人为活动,水系平衡被打破,流域水系将自动进行调整,以适应平衡。在新的调整过程中,如得不到合理的调控,将会出现一系列水系失衡引发的灾害,如切削高陡边坡截断流路出现的水流出露点高悬、沟道因填埋“造地”形成的控制工程管涌及盐渍化等。本研究通过构建室内物理与数学模拟模型,对水系平衡运动过程中的水动力要素进行模拟和调控,并在实践中进行运用,完善了“流域自响应理论”中水系变化与沟道土地整治的互馈机制。(2)线性沟道土地整治工程对流域水系平衡的影响。本研究利用基于“流域自响应理论”所构建的室内实体模型得出,在室内模拟沟道上层工程黄土填埋0.1m,下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,相对于裸坡未整治沟道,裸坡梯田沟道、植被梯田沟道、秸秆覆盖梯田沟道与60%裸坡沟道土地整治可以分别平均减少地表径流25.78%、45.51%、62.40%和42.1%,表明随着沟道整治措施比例的增大,沟道水系中地表径流转化减少,土壤水和地下水的转化比例增多;在相同模拟沟道与降雨量下,随着降雨强度从45mm/h以15mm/h等梯度增加到120mm/h,裸坡未整治沟道、裸坡梯田沟道、植被梯田沟道和秸秆覆盖梯田沟道,其地下水转化了分别减少27.2%-53.3%、3.9%-13.7%、27.9%-33.3%、3.2%-10.8%,而60%裸坡沟道土地整治沟道地下水补给量则变化不大,表明沟道土地整治可以显着拦截暴雨径流,并将其转化为沟道地下水。(3)室内试验难以实现的条件下线性沟道土地整治工程对流域水系平衡影响。本研究基于室内实体模型模拟结果,构建、率定并验证了线性沟道土地整治对水系平衡影响的HYDRUS-3D及Visual MODFLOW模型,模拟了室内试验难以进行的更大雨强和黄土填埋厚度下的沟道水系转化过程。结果表明,在下层填埋粗砂0.9m,地下水埋深0.6m,总降雨量为120mm的条件下,当降雨强度从30mm/h增加到150mm/h,沟道土地整治措施下的平均地下水位降低了6.24%;工程黄土填埋厚度从0.1m增加到0.4m,地下水位平均降低了13.62%。表明工程黄土填埋厚度的增加对地下水转化的削弱作用要强于降雨强度的增加对地下水转化的削弱作用。因此,在土地整治沟道黄土填埋深厚区域,需要进行水系调控,增加地下水转化,避免地表径流长时间蓄积所带来的灾害。(4)盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。本研究利用水文比拟、卫星监测影像以及构建盆地式沟道土地整治对地下水影响的Visual MODFLOW模型等方法,研究了延安新区盆地式沟道土地整治对流域水系平衡的影响。结果表明,在日降雨量40-60mm条件下,延安新区所在桥儿沟流域出口最大洪峰流量为6.16-9.24m3/s,次降雨之后的平均地表径流总量是未整治前的3.04倍,因此需要特别注意土地整治实施所带来的地表径流过多的风险。与此同时,由于持续的水土保持治理以及城市绿化、人为灌溉、沟道填埋等原因,延安新区表层土壤体积含水率由0.102增加到0.163。数值模型模拟表明,整治区域挖方区地下水较少,而填方区地下水分布则较为集中;整治流域周围存在100m高度左右的高陡边坡集中区域,此处地下水活动较为频繁,有较大几率发生水系失衡灾害;在高陡边坡集中区域布设地下水排泄盲沟可令地下水位最大降低26m左右,减小了地下水活动频繁带来的负面影响。(5)沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治。针对流域水系失衡引起沟道侵蚀测量困难的问题,本研究开发了一种利用卫星影像测算侵蚀沟道特征参数的方法,其对切沟的测算精度可达97.4%,对线性沟道土地整治工程溃坝土方量测算精度可达91.1%,满足沟道土地整治工程灾害的调查需求;室内试验及模拟结果表明,相同降雨强度下,60%比例的沟道土地整治工程可以提高沟道整治坝体设计洪水标准65.6%;优化地下水排泄盲沟防盐碱化和控制工程管涌设计,应用结果表明其减少土壤水分46.81%,降低最大土壤电导率15.41μs/cm,防盐渍化与管涌潜蚀效果良好;布设沟道整治防侵蚀固堤保坎工程的流域,在日降雨量为120mm暴雨条件下,土地整治工程完好率提高了80%以上,表明本研究成果可以有效对沟道土地整治流域水系失衡灾害进行调控与防治。
黄晨璐[3](2021)在《近40年黄土高原土壤侵蚀时空变化及其主控因子研究》文中指出黄土高原曾是我国乃至世界上水土流失最为严重的地区之一。过去数十年来,我国投入了大量的人力、物力和财力对黄土高原土壤侵蚀进行了长期和系统的治理,先后实施了小流域综合治理和退耕还林(草)等重大生态建设工程,使黄土高原水土流失得到初步遏制,入黄泥沙明显减少。在过去的几十年里,学者们在黄土高原的土壤侵蚀、水土保持、黄河输沙、土地利用和植被变化等方面进行了大量的研究。但是,对长时间序列下土壤侵蚀速率制图方法、土壤侵蚀时空变化规律和土壤侵蚀主控因子等,仍有待进一步的探索和研究。本文基于土壤侵蚀高分辨率抽样调查和区域土壤侵因子数据、CSLE模型、机器学习方法、地图代数与空间预测等方法完成土壤侵蚀制图,系统分析了黄土高原近40年来土壤侵蚀速率的时空变化规律及退耕还林(草)前后土壤侵蚀主控因子的变化,阐明了土地利用与覆被变化对土壤侵蚀的影响,为新时期水土保持高质量发展提供科学支撑。研究取得以下主要结论:(1)黄土高原侵蚀环境以土壤可蚀性强、地表坡度较陡为黄土高原土壤侵蚀环境的基本特征,2000年前坡耕地多、植被覆盖率较低是土壤侵蚀的主要诱发因素。2000年以来,随着退耕还林(草)工程措施的大规模实施,陡坡耕地退耕、林草植被逐渐恢复、工程措施不断生效,是土壤侵蚀减弱的主要因素。(2)地图代数法和空间预测法均可完成对黄土高原土壤侵蚀的制图,两种制图结果均能反映黄土高原土壤侵蚀的宏观格局,土壤侵蚀速率>500 t/(km2?a)的均集中于黄土丘陵沟壑区;地图代数与基于抽样调查的空间预测法所计算的土壤侵蚀速率均值分别为640.0 t/(km2?a)和522.41 t/(km2?a),空间预测制图结果与泥沙观测数据更为接近,并且能够更好的反映抽样点以外的局部差异,可作为区域土壤侵蚀制图的首选方法。(3)黄土高原1980、1990、2000、2010、2017年土壤侵蚀速率依次为2207.57、1725.13、981.18、727.79、640.00 t/(km2?a),近40年来持续递减,2000年后出现快速递减趋势。作为黄土高原土壤侵蚀最严重的区域,黄土丘陵沟壑区与黄土塬区土壤侵蚀速率虽呈显着减弱趋势,但其五期平均土壤侵蚀速率仍约达到全区平均值的两倍到三倍以上,黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀速率依次为4015.15、3182.71、1828.95、1256.62、1031.89 t/(km2?a),黄土塬区土壤侵蚀速率依次为6013.25、4695.13、2106.06、1454.59、1547.67 t/(km2?a)。退耕还林(草)前,降雨侵蚀力(R)为土壤侵蚀主控因子,各项水保措施大规模实施后,生物措施(B)对土壤侵蚀速率的影响程度增加。以低覆盖草地为主的黄土高原风沙区,其土壤侵蚀受降雨侵蚀力(R)影响显着。黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀主控因子在2000年前后发生了明显转变,从地形(LS)与植被(B)共同影响转变为降雨侵蚀力(R)、沟蚀因子(g)以及植被(B)共同影响。(4)2000年前,黄土高原以耕地和草地为主,两者面积占比达69.7%。2000年后,黄土高原林地面积增加,呈现耕地、林地、草地复合的土地利用结构特征;不同土地利用类型下的平均土壤侵蚀速率呈耕地>草地>林地的特征。1980~2017年,耕地转为林地的土壤侵蚀速率减少幅度最大,变化坡度为-74.84(t/(km2?a))/a,其次为耕地转草地、草地转林地,两者土壤侵蚀变化坡度分别为-51.88(t/(km2?a))/a、-49.05(t/(km2?a))/a;近40年来,黄土高原植被覆盖度呈不断上升趋势,从1980年的28.56%增加到2017年的61.85%,随着植被覆盖度的增大,土壤侵蚀逐渐减少。由低覆盖、中低覆盖转向更高覆盖等级的土壤侵蚀减少速率较大,变化坡度在-46.44~-18.24(t/(km2?a))/a之间。土地利用正向转移以及低覆盖植被向更高级别转移的情况均发生于黄土丘陵沟壑区与黄土塬区。
杨洁[4](2021)在《黄土高原中部典型流域退耕还林(草)对径流的影响》文中认为土地覆盖对流域水文过程有重要影响。自20世纪90年代末以来,黄土高原大规模的生态恢复工程显着改变了土地利用类型和植被覆盖,产生了一系列的生态效益,在一定程度上减少了该地区的水土流失问题,其对水文过程影响也受到越来越多研究学者的关注。针对黄土高原生态恢复后水文要素变化和水文要素之间关系不明确的问题,以黄土高原中部半湿润型气候的延河流域为例,通过CLM5.0模型模拟1980–2018年土地覆盖变化对流域关键水文要素间关系的影响。首先,为了真实地表现延河流域下垫面特征,基于统计搜集的土壤厚度和河道分布的数据制作了一套适用于黄土高原地区数据集作为CLM5.0模型的地表数据输入。其次,基于一套土地利用数据集中退耕还林(草)(以下简称“退耕还林”)工程实施前后两期数据制作了一套植被功能类型数据集作为CLM5.0模型的地表数据输入。然后,根据土壤深度数据和黄土高原实际蒸发状况,改进了CLM5.0模型中的土壤分层结构和土壤蒸发方案。最后,基于新制作的地表输入数据和改进后的CLM5.0模型模拟不同土地覆盖情境下的流域水文过程,分析土地覆盖变化和气候变化对延河流域径流的影响。研究表明:(1)黄土高原延河流域的土地覆盖发生了显着变化。退耕还林工程实施前后流域内大面积的分布着草地和耕地。土地覆盖类型的转移主要发生在林地、耕地和草地之间。退耕还林工程实施前耕地面积的52.40%和5.77%转换成了退耕还林工程实施前后的草地和林地,由此导致草地和林地面积的增加。草地、耕地、林地和灌木面积的变化受到自然和人为因素的综合影响,水体和城镇面积的变化主要受到人为因素的影响。土地覆盖的变化深刻影响着延河流域的水文过程。(2)完善和改进的CLM5.0模型具有灵活高效的特点,改进的模型参数和物理过程在延河流域具有一定的代表性。真实土壤厚度和沟道分布信息数据的构建减少了模型在模拟延河流域水文过程的模拟误差,模型模拟的延河流域总径流量与实测径流量之间的R2从0.104增加到0.55,RMSE从14.5 mm减少到12.61 mm。根据敏感性试验,用CLM5.0模拟延河流域水文过程时,土壤分层结构采用40层最为合理。将土壤蒸发方案中形成DSL的临界含水量设置为田间持水量可进一步减少模型模拟的误差,模拟的延河流域总径流量与实测径流量之间的R2增加到0.61,RMSE减少到2.1 mm,NSE增加到0.54。基于真实下垫面情况构建地表数据和改进的CLM5.0模型可以更好的描述水文循环过程变量的实际情况,提高对延河流域的降雨-径流过程的模拟精度。(3)土地覆盖变化导致延河年径流和年径流系数明显减小。延河流域年径流量与年降水量波动趋势基本一致,但年径流量的变幅明显大于年降水量。退耕还林工程实施前后,延河流域年径流量的平均下降幅度为12.34%,年平均径流系数下降了11.46%。通过线性回归分析,退耕还林工程实施前后年降水对年径流量变化的贡献率为92.2%和90.5%。降水是主导流域径流变化的因素,随着人类活动的增加,其对流域径流变化的影响逐渐减弱,人类活动的影响开始凸显。(4)土地覆盖变化导致延河月径流和月径流系数明显减小,其对丰水季径流影响较小,枯水季径流影响较大,并使年内径流分配区域集中化。退耕还林(草)工程实施前后,延河流域径流量和径流系数在丰水季的平均下降幅度为8.72%,在枯水季的平均下降幅度为29.5%。通过线性回归分析,退耕还林工程实施后,降水对径流的贡献率都有所下降,土地覆盖对径流的贡献率都有所上升;而枯水季贡献率的变化幅度明显高于丰水季。退耕还林工程实施前后径流的年内分配不均匀系数为1.27和1.35。黄土高原是世界上黄土覆盖面积最大的地区,因其地形极为复杂和土壤类型独特导致该地区的水文过程十分复杂。本研究以黄土高原中部典型流域延河流域为例,综合考虑从植被到基岩多个因子,构建了一个更接近实际的下垫面数据集。针对高分辨率的数值模型CLM5.0在延河流域的适用性,改进的部分模型参数和物理过程。研究结果厘清了土地覆盖变化对延河流域水文过程的影响以及深厚土层和复杂地形地区的土地覆盖变化对水文过程的影响,对提高该地区水资源预测具有重要意义。
杨雪[5](2020)在《基于横剖面的黄土沟谷形态特征研究》文中研究指明沟谷形态是黄土地貌研究的重要内容之一。前人研究显示在沟谷发育过程中黄土沟谷横剖面的变化最为显着,具有鲜明的区域差异性和发育阶段差异性。沟谷横剖面形态是以侧蚀为主的沟蚀对沟谷长期作用的结果,沟谷形态也反过来影响沟蚀、重力侵蚀等,进而影响沟谷发育的进程。因此,深入研究沟谷横剖面形态的变化特征及区域差异性特征,对于认识黄土沟谷的发育过程具有重要的价值。本文以位于不同黄土地貌类型区的6个典型小流域和室内模拟小流域为研究对象,应用数字地形分析的理论和方法,研究黄土沟谷横剖面及其相关坡面的形态特征和区域差异性,以及它们与黄土沟谷发育的关系,深化对黄土沟谷地貌演化过程与机理的认识。本文的主要研究内容和结论如下:1.黄土沟谷横剖面形态特征研究以6个典型小流域和人工降雨室内模拟小流域为研究样区,提取了沟谷的横剖面,从统计特征、剖面特征、侵蚀特征三个方面选取定量化指标,以流域内部不同级别沟谷、沟谷不同位置、不同发育阶段为视角对沟谷横剖面形态进行统计分析。沟谷统计特征、剖面特征和侵蚀特征平均值从主沟谷到一级支沟、二级支沟依次减少。沟谷宽度、沟谷平均深度、横剖面面积、形状指数、凹度指数和沟谷宽高比与距沟口距离呈线性关系,距沟口越近,沟谷侵蚀活动逐渐增强,各指标的值越大,沟谷发育越稳定。根据模拟小流域4条支沟的沟谷宽度、深度、横剖面面积总体变化可将沟谷发育分为三个阶段,初始阶段、活跃阶段、稳定阶段,沟谷统计特征值先增加,再快速增加,最终达到稳定,增加速度趋于平缓,与侵蚀循环学说中的幼年期、壮年期和老年期相吻合。2.黄土沟谷横剖面坡面形态特征研究对黄土典型地貌小流域和模拟小流域进行坡面分割及分类,提取沟谷横剖面相交的坡面单元;从形态特征、地形特征两个方面选取定量化指标,以不同级别沟谷、沟谷不同位置、不同发育阶段为视角对沟谷坡面形态进行统计分析。从二级支沟、一级支沟到主沟道,沟坡总体平均坡度不断降低,谷坡不断后退;平面曲率平均值从负值到正值呈上升态势,沟谷坡面从以水平凹形坡为主要坡形逐渐向凸形坡演化;所有样区从二级沟谷到主沟道剖面曲率均为正值,坡面单元沿最大坡降方向呈凹坡。坡面平均坡度从沟头到沟口呈降低的趋势。沿沟头至沟口,坡面平面曲率呈线性增大趋势,沟谷从水平凹形坡向凸形坡演化。幼年期到老年期,坡面单元在水平方向上由凹形坡向凸形坡转化;在沿坡度方向上多为凹形坡,凹陷程度先增强后减小。3.黄土沟谷横剖面演化模式研究对模拟小流域沟谷宽度和深度随沟谷发育的变化特征进行分析,对沟谷横剖面坡面形态随沟谷发育的转换规律进行研究。利用多元回归对沟谷宽度和沟谷平均深度的演化进行模拟、利用Markov链建立沟谷横剖面坡面形态类型转换预测模型。试验表明,沟谷宽度和深度回归方程具有较好的模拟效果,地表切割深度和剖面曲率对沟坡拓宽和谷底下切均有显着的影响,所建立的Markov模型可以较好地预测沟谷横剖面坡面形态的转换。本研究从流域内部不同级别沟谷、沟谷不同位置、不同发育阶段三个角度对沟谷横剖面形态特征、沟谷横剖面坡面形态特征的时空差异性规律进行了探索,并分析了沟谷横剖面演化及坡形转化特征。在此基础上建立了沟谷横剖面形态的模拟模型、沟谷横剖面坡面类型的转换预测模型,对于揭示沟谷形态的外在表现和内在机理具有重要意义。
陈垚[6](2020)在《黄河泥沙沉积物演化特征及物源示踪》文中研究表明《汉书·沟洫志》曾记载:“中国川源以百数,莫着于四渎,而河为宗”,将黄河誉为“四渎之宗”。黄河的治理工作在我国历朝历代都属于重点,由于特殊的河情,使得流域内的水沙关系复杂多变,其治理问题也成了难点。“黄河流域生态保护和高质量发展”战略的提出,意味着黄河水资源与生态环境研究已经上升到国家战略层面。黄河问题的关键在于泥沙,泥沙问题的根源在于水少沙多。因此对黄河泥沙沉积物演化特征及其物源进行深入研究和甄别,可为黄河治理及流域的水土保持工作提供理论指导和科技支持,进而推动流域高质量发展。本文在查阅大量文献基础之上,依托国家自然科学基金项目,对黄河泥沙沉积环境展开了系统全面地研究工作。以约50km为间隔采集黄河上游青海省久治县至下游入海口的河漫滩泥沙沉积物,以及上游玛曲(深7m)、刘家峡(深5m)、中游柳林—吴堡(深7m)和下游开封(深4m)等四个钻孔泥沙沉积物作为黄河泥沙沉积环境研究的载体,结合地球化学、沉积学、水文学及数学地质统计等方法揭示了黄河泥沙空间演化特征及物源信息,从而构建了基于层次聚类的粒度端元模型及物源示踪的多端元混合模型,对黄河泥沙搬运机制与物源区泥沙贡献率进行计算,提出了黄河泥沙沉积物物源分析体系,为流域的水土保持工作及高质量发展提供科技支撑。主要得到以下结论:1.黄河泥沙沉积物的沿程粒度组分受地质环境和水利工程的影响较大。结合河漫滩与钻孔点泥沙沉积物的C-M图、粒度相、粒度频率曲线以及沉积判别函数,阐明了黄河泥沙沉积物的沉积特性。建立基于层次聚类的粒度端元模型,揭示了河漫滩与钻孔泥沙沉积物各粒径颗粒在运移过程中的主要搬运形式及搬运机制。上游至下游,黄河水动力条件及沉积环境发生明显变化主要是河流的选择性运输、支流的汇入、河道形态的改变以及人类活动共同影响的结果。2.基于黄河泥沙沉积物的烧失量、红化率与磁化率的沿程变化规律,采用系统聚类分析方法,判别不同河段沉积物的形成条件及相互关系。结果表明:烧失量、红化率与磁化率可作为黄河泥沙物源分析的基础指标,能够有效反映人类活动干扰下黄河泥沙沉积环境的变化情况;黄河泥沙的物源为干流沿岸侵蚀、风沙入黄以及支流携沙入黄。3.黄河泥沙沉积物石英颗粒微形态多以棱角—次棱角状为主,上游流经黄土高原段及刘家峡钻孔泥沙沉积物发育着V型撞击坑、水下磨光面以及麻点麻面等复合结构,说明该段泥沙沉积物与宁夏河东沙地、乌兰布和沙漠以及库布齐沙漠等风成砂的有效输入有关。根据河漫滩与钻孔泥沙沉积物石英颗粒微形态之间的欧氏距离判断出泥沙入黄模式由上游未流经黄土高原段的河流近源侵蚀向中游的支流携沙入黄转变。4.河漫滩与钻孔泥沙沉积物矿物组合类型均以碎屑矿物为主,黏土矿物次之,碳酸盐矿物较少,铁氧矿物仅在部分点位检出。通过对不同钻孔点沉积物矿物含量进行聚类分析,结果表明防洪、居民用水和灌溉的需要,水库排、蓄水调节作用是导致钻孔不同深度矿物含量呈周期变化的主要原因。将矿物含量变化情况与沿岸地质、地形地貌进行对比,推断出黄河石嘴山—巴彦淖尔段泥沙沉积物多来自于西北风作用下乌兰布和沙漠的流动沙丘;而巴彦淖尔—托县—三江口段泥沙沉积物多来自于库布齐沙漠、黄土高原、沿岸的支流以及大规模季节性的降雨将沿岸的碎屑物质携带入黄。5.黄河泥沙沉积物化学组成常量元素以Si O2、Al2O3及Ca O为主,伴有少量Fe2O3、Mg O、Na2O和K2O;微量元素中Ti、P、Mn、Zr、Ba以及Sr含量较多,而Cr、V、Rb、Zn、Ni、Pb、Y、Nb和Ga含量较少。采用Sr、V、Ni、V/Ni以及Sr/Ba等指标进行沉积环境识别与粒度特征判别结果基本一致。泥沙沉积物中Zr元素含量随河漫滩泥沙沉积物粒径的粗化明显增加;Ca O和Ti含量在清水河附近呈现较高水平;K2O和Sr含量则在十大孔兑附近含量较高。利用Sr/Ca和Ti/K值的区域分布能够较好区分宁夏河东沙地、支流、库布齐沙漠以及乌兰布和沙漠入黄对黄河泥沙的影响程度。6.利用黄河泥沙物源的判别结果,建立端元混合模型,确定了物源区对黄河泥沙沉积物的贡献率,并绘制黄河泥沙沉积物物源区贡献率分布图。结果表明:上游未流经黄土高原段河道中仅有52.4%的泥沙被黄河携带至刘家峡附近;上游宁蒙段以腾格里沙漠与乌兰布和沙漠的风沙入黄为主,并且该段超过75%的河漫滩泥沙被携带至窟野河入黄口附近;贯穿黄土高原的祖厉、清水二河也携带了大量泥沙入黄,并且对邻近地区黄河流域泥沙的贡献率达到71.9%;中游泥沙主要以窟野河、汾河、无定河、渭河携带泥沙为主;下游泥沙多源于上、中游泥沙运移至平坦地带的沉积。同时,考虑径流、支流流域面积、沿岸地形、气候及源岩等自然背景因素,对黄河泥沙物源分析体系进行进一步的完善。鉴于黄河自然环境与社会功能特点,提出因地制宜改善黄河流域水沙关系的措施,为黄河流域高质量发展提供科学指导。
王少凯[7](2020)在《黄土宏观界面及其控灾机制研究》文中研究指明黄土宏观界面是在多营力控制下形成并赋存于黄土结构表层及内部的黄土结构面,是黄土非均质、各向异性和非线性的体现,也是其发生侵蚀、灾变的几何物理边界。其广泛发育在黄土高原,又以被地震断裂区、沟谷侵蚀区、地貌转换区和人类活动区激活而造成灾害严重而着称。本文以黄土地质灾害易发高发的黄土高原为研究对象,在大量野外地质调查、现场勘探、地质编绘和遥感解译等方法的基础上,全面总结了黄土高原地质灾害易发区内黄土宏观界面和黄土滑坡的分布特征。结合该区构造运动、地震活动、自然地理环境、黄土结构和人类工程活动等影响因素,研究了黄土宏观界面、区域地质构造和黄土滑坡三者之间的关系。获得了黄土滑坡群的分区群发机制、空间就位机制,以及黄土滑坡单体的原型控制机制和内在灾变机制。本文主要的研究成果如下:(1)通过野外地质调查,发现了11种黄土高原常见的斜坡结构类型,统计了黄土高原地质灾害易发区内的黄土宏观界面13,798条(组),并归纳总结了黄土宏观界面的7种成因、18种类型,获取了各类界面的分布特征、切割类型和几何属性,给出了黄土宏观界面的划分标准,并以此标准划分出黄土宏观的5级界面;此外,通过对7,495条(组)黄土构造节理的几何产状统计,编制了黄土高原构造节理玫瑰花图,发现了6组优势节理,并根据40区共轭构造节理的几何特征,反演出黄土高原全新世构造应力场。(2)获取了研究区14,544个黄土滑坡,编制了黄土滑坡分布图,并根据地质构造、地震、土性和滑坡密度等影响因素,划分出黄土高原8个黄土滑坡易发区,并总结出各易发区的群发规律;此外,基于黄土高原及周边GPS数据,通过对甘青地块、鄂尔多斯地块和汾渭地堑构造运动情况进行数值模拟,获取了三个地块变形、应力-应变以及构造应力场的分布特征,阐释了地质构造与黄土滑坡分区群发的控制关系,并提出了不同构造特征下黄土宏观界面控制黄土滑坡发生的7种模型。(3)系统分析了泾阳南塬529条塬边裂缝空间分布特征和1971年引水灌溉以来发生的111个黄土滑坡的时空分布特征,得出了黄土台塬裂缝走向受黄土塬边斜坡走向控制,滑坡滑向严格受塬边斜坡倾向控制;依据塬边裂缝的集合特征,预测了临滑体的分布规律和塬边裂缝的演化规律;通过对泾阳南塬地貌面、地下水面、后缘裂缝及黄土滑坡群的发生及特征,获取了黄土台塬地区黄土滑坡群的空间就位机制,即“界面组合→临滑体→滑坡→界面开启→滑坡群”。(4)系统调查了449个黄土斜坡,提出了黄土崩塌的原型控制机制,即“初始期→裂缝期→崩落期→堆积期”;通过对典型台塬区、冲沟内的黄土宏观界面控滑实例分析,总结了9种不同黄土宏观界面和不同易滑层组合控制的滑坡类型,提出了黄土滑坡的原型控制机制,即分离界面与易滑层的组合控制了黄土滑坡的原型、厚度和规模。(5)利用黄土高原水文地质特征并结合黄土滑坡过程,提出了静水压力和动水渗透应力是黄土滑坡的“主凶”,并通过不同滑坡形成的不同阶段对比,揭示了“缝→洞→沟→滑”的黄土滑坡的内在灾变机制;提出了在黄土灾害孕育的不同阶段,黄土宏观界面充当着起裂面、渗水优势通道、侵蚀通道、储水廊道、隔水板、母体分割面、坡体分离面、滑体承载面、滑体扩容面和灾害放大面等角色。
田小靖[8](2020)在《黄土高原流域侵蚀产沙变化及其驱动因素》文中研究指明土壤侵蚀和水土流失使得水土资源遭到破坏,土地生产力降低,流域侵蚀产沙过程加剧。近几十年来随着降雨量减小和人类活动的干扰,以及生态恢复政策的出台与贯彻落实,黄土高原流域侵蚀产沙环境得以改善,水土流失面积缩小,治理效益显着。因此,研究黄土高原环境要素的变化与流域侵蚀产沙的关系,可进一步明确未来黄土高原生态治理方向和方法。本研究收集并整理了黄土高原河流46个水文控制站1961-2016年输沙序列、231个雨量站1961-2014年日降雨资料、1981-2016年植被归一化指数(NDVI)序列、数字高程模型(DEM,90×90m)、1990/2000/2005/2010四期土地利用数据,以及4963座骨干淤地坝与研究区2017年的梯田空间分布数据,选用Mann-Kendall趋势检验法、累积距平法、Pettitt突变检验法和水文情势突变方法等定量分析了黄土高原流域侵蚀产沙时空变化特征和入黄沙量变化,辨析了侵蚀产沙的主要驱动因子:降雨、植被、地形水系、土地利用和水保措施的变化特征;利用皮尔逊相关系数法分析流域侵蚀产沙与各驱动因子的相关性,筛选出侵蚀产沙关键驱动因子;基于多元线性回归法(偏最小二乘回归)建立产沙与关键驱动因子的关系模型,探究流域侵蚀产沙对降雨、植被、土地利用等环境要素变化的响应,主要结论如下:(1)1961-2016年黄土高原黄河干流和支流年输沙量均呈极显着减小趋势(p<0.01),且发生两次突变,经历了高输沙阶段、稳定输沙阶段和低输沙阶段。干流兰州、头道拐、龙门和潼关站年输沙量多年均值分别为0.50、0.88、5.66和8.28亿t/a。主要支流洮河、皇甫川、窟野河、无定河和渭河等输沙量逐年代减小,且年代间差异显着,大部分支流突变发生在20世纪70年代和90年代;黄土高原各子流域区间产沙量呈显着减小趋势(p<0.01),且黄河中游部分区间产沙量为负值,输沙模数从早期的大于20000 t/km2/a减小至4000 t/km2/a以下。(2)1961-2016年期间黄土高原流域侵蚀产沙在逐年减少,干流不同区间入黄沙量也随之减少,其中头道拐-龙门区间来沙量对黄河泥沙含量变化影响最大。兰州-头道拐、头道拐-龙门和龙门-潼关区间入黄沙量多年平均值分别为0.38、4.77和2.62亿t,减小速率分别为0.0151、0.1848和0.0617亿t/a。(3)黄土高原降雨呈不显着减小趋势,而植被呈极显着上升趋势,在空间上两者分布特征一致,表现为由西北向东南递增。1981-2016年植被恢复向好,其中黄河中游渭河、泾河、北洛河和无定河,以及延河等植被恢复最明显;1990-2010年期间该区主要土地利用类型有林地、草地和耕地,约占区域总面积90%,且林地和草地占比在逐年增加,耕地在逐年减小。(4)影响黄土高原流域侵蚀产沙变化的关键驱动因子为年降雨量(P)、植被盖度(NDVI)、草地面积占比(GR)和河网密度(Rd),与输沙模数关系模型表达式为:Sm=0.0014P+0.4648NDVI-3.8468Rd+2.1555GR-0.5476,模型决定系数为0.848,且模型验证效果R2达到0.507,验证效果较好。
杨建辉[9](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。
徐寰宇[10](2020)在《近2000年来黄土高原人文、环境要素与入黄泥沙协同演进规律研究》文中研究表明黄河治理是事关民族复兴的重大国家战略,是我国在生态环境统筹治理方面遇到的关键难题及挑战。黄土高原的产沙量占黄河中游输沙的90%以上,地区内的人类活动以及环境状况与入黄泥沙联系紧密,具有明显的人-水耦合作用,直接关系到黄河中下游的生态安全。受制于历史数据模糊缺失,针对黄土高原-黄河中游的相关研究多集中于近数十年的现代时间尺度,难以认识到长期以来入黄泥沙的演变规律及影响因子全貌,不能完全满足“科学预测未来水沙变化”的治黄需求。论文基于社会水文学的研究理念,遍历整理各类史书文献、近现代期刊以及HYDE、GIMMS、CRU等现代数据集资料,借助Python、VBA、Matlab等编程语言及工具,定量了A.D.0-2017间黄河中游输沙量以及黄土高原人口、耕地、气候、植被覆盖度等重要影响因子的数据序列与空间分布,并结合PLS模型、Mann-Kendall检验、PCA等统计分析方法,对近2000年来黄土高原主要人文、环境因子的变化趋势及其与入黄泥沙的协同演进规律进行了深入探讨,完成主要工作并获得结论如下:(1)在对历史文献和现代研究成果进行系统梳理的基础上,使用数值统计、定性分析、Pearson相关、线性回归、突变检验、Logistic阻滞模型等方法,获得了黄土高原近2000年来主要人文、环境因子的数据序列,分析了黄土高原降水、气温、人口、耕地、战争、政策等要素的长期演变趋势、突变时期(年份)和空间分布状况。(2)根据水热条件、人类活动及文献描述的植被关键词等因素,定量反演了历史时期黄土高原的平均植被覆盖度与空间分布状况,探讨了过去2000年间黄土高原植被覆盖度的变化趋势及诱因。综合历史重建值及现代遥感数据来看,自西汉以来,受气候与人类活动综合作用,黄土高原植被状况呈波动下降态势,植被覆盖度从A.D.140(东汉)的最高值54.3%,下降至A.D.1578(明清)的最低值29.8%,耕地是人类活动中对植被负面作用最大的因素(-8.49%至-26.31%);至A.D.1980后,因水土保持、退耕还林、三北防护林等生态保护政策与工程的调控,植被覆盖度快速回升至49.4%的平均水平。(3)分析了过去2000年黄河中游输沙变化的驱动因子。通过Cramer、Pettitt检验及累积曲线等分析方法,将近2000年来的中游输沙序列分为4个阶段:A.D.0-600的低幅波动阶段(年输沙量均值0.58亿吨),A.D.600-1661的一次剧增阶段(7.55亿吨),A.D.1661-1970的二次剧增阶段(14.39亿吨),以及A.D.1970-2017的锐减阶段(6.65亿吨)。PLS模型输出结果显示:在整体尺度的标准化回归系数(Beta)方面,人口、耕地、降水等因素对中游输沙提供正向贡献,战争频率、气温、植被覆盖等因素起到负面作用。在各阶段预测因子投影重要性指标(VIP)方面,1阶段输沙量的重要影响因子(VIP>0.8)包括气温、降水及植被覆盖度,人文因素重要性较低;自2阶段起至3阶段期间,人文因子中战争频率、人口、耕地的VIP开始上升至0.8的显着水平,3阶段中人口、战争VIP一度达到1.5以上,气候因素VIP则降低到了0.5至0.8之间;4阶段中的各类水利、环境政策及生态修复工程的实施,是输沙减少的重要原因(VIP=0.973)。在整体尺度的VIP值方面,耕地面积(VIP=1.428)是对中游输沙重要程度最高的因素。两次PCA分析结果认为耕地及输沙的变化为第1主成分(贡献率46.9%、47.6%)的主导因素,亩产、土地政策、城乡人口比等与人地关系相关的因子特征向量(Ui)也多集中于第1、2主成分中,气候因素所主导的第3主成分贡献率仅有14.9%和11.0%。(4)揭示了过去2000年黄土高原人文、环境要素与黄河中游输沙的协同演进规律。近2000年来的黄土高原-入黄泥沙协同演变历程主要为人地关系变化的作用结果,黄土高原的人地关系从早期人类对自然资源的有限利用,逐步演变为人对自然的无节制索取,再到如今的人地关系和谐,气候变化是这一协同演进历程的长期外部控制因素,而人地关系的演变是影响黄土高原土壤侵蚀及中游输沙量变化的内在决定因素。
二、黄土高原的历史演变、地貌特征与水土保持(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、黄土高原的历史演变、地貌特征与水土保持(论文提纲范文)
(1)黄土高原淤地坝建设与地形特征的响应关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 淤地坝优化配置研究 |
1.2.2 流域地貌形态特征研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 研究区概况及方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 黄土高原概况 |
2.1.2 典型流域概况 |
2.1.3 单坝概况 |
2.2 资料 |
2.2.1 空间地理数据 |
2.2.2 气象水文数据 |
2.3 方法 |
2.3.1 地形特征研究方法 |
2.3.2 水沙变化研究方法 |
2.3.3 淤地坝逐年拦沙量计算方法 |
3 黄土高原淤地坝分布特征与自然地貌特征的关系 |
3.1 黄土高原淤地坝分布特征及其拦沙特征分析 |
3.1.1 黄土高原淤地坝时空分布现状 |
3.1.2 黄土高原淤地坝拦沙效益分析 |
3.1.3 黄土高原仍有拦沙能力的淤地坝分布 |
3.2 黄土高原分区地形特征 |
3.2.1 地形特征提取 |
3.2.2 黄土高原地形特征分析 |
3.2.3 分区地形特征 |
3.3 淤地坝分区特征对地形参数的响应关系 |
3.3.1 黄土高原淤地坝分区特征 |
3.3.2 黄土高原侵蚀地貌指数 |
3.3.3 黄土高原淤地坝淤积情况对侵蚀地貌指数的响应 |
3.4 本章小结 |
4 典型流域淤地坝分布格局对沟网特征的响应 |
4.1 小流域淤地坝分布格局演变及其对水沙变化的影响 |
4.1.1 典型流域淤地坝分布格局演变 |
4.1.2 典型流域水沙变化 |
4.1.3 淤地坝拦沙贡献率 |
4.2 典型流域河网特征及地形特征 |
4.2.1 河网特征 |
4.2.2 地形特征 |
4.3 淤地坝分布格局对分区地形参数及河网的响应关系 |
4.3.1 流域尺度淤地坝水沙调控作用阈值 |
4.3.2 流域淤积模数对地形特征的响应 |
4.4 本章小结 |
5 地貌形态变化对淤地坝发育阶段的响应机制 |
5.1 淤地坝不同发育阶段淤积特征 |
5.1.1 淤地坝不同发育阶段的坡沟关系 |
5.1.2 淤地坝不同发育阶段的相对稳定性系数 |
5.2 淤地坝不同发育阶段的地貌特征 |
5.2.1 地形特征选取 |
5.2.2 地形特征分析 |
5.2.3 地貌信息熵计算 |
5.3 地貌特征对淤地坝不同发育阶段淤积特征的响应 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究(论文提纲范文)
本论文得到以下项目的资助 |
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土地整治的内涵与国内外发展趋势 |
1.2.2 国内外沟道流域水土保持技术发展与现状 |
1.2.3 黄土丘陵沟壑区沟道土地整治现状 |
1.2.4 土地整治措施对沟道流域水系平衡的影响 |
1.2.5 土地整治对沟道水系影响研究与评价方法 |
1.3 存在问题与不足 |
第2章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容与技术路线 |
2.1.1 研究目标 |
2.1.2 研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 线性沟道土地整治工程室内试验模拟系统 |
2.2.2 线性沟道土地整治室内模拟试验设计与试验材料 |
2.2.3 线性沟道土地整治室内模拟试验试验监测项目与监测方法 |
2.2.4 盆地式沟道土地整治研究区域 |
2.2.5 沟道土地整治水系平衡数值模拟平台 |
第3章 沟道土地整治条件下“流域自响应理论”的进一步完善 |
3.1 “流域自响应理论”简述 |
3.2 沟道土地整治水系平衡研究中需要考虑的问题 |
3.3 沟道土地整治下的“流域自响应理论”完善 |
3.4 基于“流域自响应理论”的沟道整治条件下水系平衡新理论 |
3.5 本章小结 |
第4章 线性沟道土地整治对流域水系平衡的影响 |
4.1 线性沟道土地整治对地表产汇流的影响 |
4.1.1 不同整治沟道下垫面对地表径流的影响分析 |
4.1.2 降雨强度对地表径流的影响分析 |
4.2 线性沟道土地整治对土壤水变化的影响 |
4.2.1 不同整治沟道下垫面对土壤水的影响分析 |
4.2.2 降雨强度对土壤水的影响分析 |
4.3 线性沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
4.3.1 不同整治沟道下垫面对地下水动态变化的影响分析 |
4.3.2 降雨强度对地下水动态变化的影响分析 |
4.4 线性沟道土地整治对沟道降水分配各水系要素的影响 |
4.4.1 不同整治沟道措施对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.4.2 降雨强度对沟道水系要素分配的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于数值模型不同线性沟道土地整治条件下水系平衡模拟 |
5.1 基于HYDRUS-3D不同条件下线性沟道土地整治水量转化模拟分析 |
5.1.1 HYDRUS-3D模型的建立 |
5.1.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.1.3 基于室内模拟条件下不同沟道土地整治条件对水系要素转化影响 |
5.2 基于Visual MODFLOW不同线性沟道整治下垫面对地下水位影响模拟 |
5.2.1 Visual MODFLOW模型的建立 |
5.2.2 不同模拟沟道下垫面模型参数的率定与验证 |
5.2.3 基于室内模拟不同沟道整治下垫面对地下水动态变化影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 盆地式沟道土地整治对流域水系的影响 |
6.1 基于实地调查和水文模型的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.1.1 基于水文比拟法和SCS模型盆地式沟道土地整治对地表径流的影响 |
6.1.2 基于水土保持监测资料的盆地式沟道土地整治对地表水环境的影响 |
6.2 基于ESA CCI土壤含水量数据的盆地式沟道土地整治对土壤水分的影响 |
6.3 基于Visual MODFLOW盆地式沟道土地整治对地下水动态变化的影响 |
6.3.1 水文地质条件概化与建模 |
6.3.2 边界条件与初始水文地质参数设定 |
6.3.3 模型率定及模拟结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 沟道土地整治流域水系失衡灾害调控与防治技术 |
7.1 基于Google Earth的沟道土地整治坝体冲毁量的测算技术 |
7.1.1 Google Earth对地观测原理 |
7.1.2 系统与随机误差及纠偏 |
7.1.3 侵蚀量计算过程 |
7.1.4 侵蚀量计算结果与精度分析 |
7.1.5 沟道土地整治坝体冲毁侵蚀量测算验证 |
7.2 沟道土地整治对沟道控制工程设计标准的影响 |
7.2.1 对沟道控制骨干坝体设计标准的影响 |
7.2.2 对坝地田坎防护的影响 |
7.3 沟道整治流域水系失衡灾害防治及地下水排泄调控措施设计 |
7.3.1 高边坡水流出露点处工程及植被修复技术 |
7.3.2 整治沟道控制性工程的管涌防治技术 |
7.3.3 整治沟道新造农田地下水排泄调控技术 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 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)近40年黄土高原土壤侵蚀时空变化及其主控因子研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSRACT |
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 区域土壤侵蚀因子研究 |
1.2.2 土壤侵蚀模型研究 |
1.2.3 区域土壤侵蚀主控因子研究 |
1.2.4 区域土壤侵蚀制图研究 |
1.2.5 区域土壤侵蚀产沙与输沙关系研究 |
1.2.6 存在的问题 |
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 拟解决的科学问题 |
1.5 总体技术路线 |
第二章 基础数据及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理特征 |
2.1.2 土壤侵蚀与治理成效 |
2.2 基础数据 |
2.2.1 土壤侵蚀抽样调查单元数据 |
2.2.2 用于计算并验证区域土壤侵蚀速率的相关数据 |
2.3 研究方法与技术路线 |
2.3.1 基于地图代数法制图 |
2.3.2 土壤侵蚀因子的重要性评估与敏感性分析 |
2.3.3 基于机器学习的土壤侵蚀空间预测及其评价指标 |
2.3.4 泥沙输移比模型 |
2.3.5 相关统计分析方法 |
第三章 黄土高原区域土壤侵蚀因子研究 |
3.1 自然因子分析 |
3.1.1 年降雨量时空变化分析 |
3.1.2 降雨侵蚀力时空变化分析 |
3.1.3 土壤可蚀性分析 |
3.1.4 地形因子分析 |
3.1.5 沟蚀因子分析 |
3.2 水土保持措施因子分析 |
3.2.1 生物措施因子分析 |
3.2.2 工程措施因子分析 |
3.2.3 耕作措施因子分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 黄土高原土壤侵蚀制图与分析 |
4.1 土壤侵蚀制图 |
4.1.1 地图代数制图 |
4.1.2 空间预测制图 |
4.2 两种制图方法结果对比分析 |
4.2.1 空间分布特征对比分析 |
4.2.2 统计特征对比分析 |
4.3 侵蚀产沙与输沙关系分析 |
4.3.1 泥沙输移比变化分析 |
4.3.2 两种制图结果合理性分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 黄土高原土壤侵蚀速率时空变化及其主控因子分析 |
5.1 土壤侵蚀速率分析 |
5.1.1 土壤侵蚀速率空间分布特征分析 |
5.1.2 土壤侵蚀速率动态变化分析 |
5.2 土壤侵蚀主控因子分析 |
5.2.1 土壤侵蚀主控因子分析 |
5.2.2 土壤侵蚀因子敏感性分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 黄土高原土地利用/覆被变化对土壤侵蚀影响分析 |
6.1 土地利用结构特征及其对土壤侵蚀影响分析 |
6.1.1 土地利用结构特征分析 |
6.1.2 不同土地利用下土壤侵蚀分布特征 |
6.1.3 土地利用变化对土壤侵蚀的影响 |
6.2 植被覆盖度变化特征及其与土壤侵蚀关系 |
6.2.1 植被覆盖度时空变化分析 |
6.2.2 不同植被覆盖度下土壤侵蚀分布特征 |
6.2.3 植被覆盖度变化对土壤侵蚀的影响 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论和讨论 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 讨论 |
参考文献 |
攻读博士期间的科研成果 |
参与项目 |
作者简介 |
致谢 |
(4)黄土高原中部典型流域退耕还林(草)对径流的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 黄土高原自然环境的历史演变 |
1.1.2 黄土高原主要存在的生态问题 |
1.1.3 黄土高原退耕还林(草)的生态效益 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 研究现状与进展 |
1.3.1 气候变化对水文过程影响研究进展 |
1.3.2 土地覆盖变化对流域径流的影响研究进展 |
1.3.3 模型应用在研究径流变化的研究进展 |
1.4 研究的科学问题 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 黄土高原延河流域下垫面数据构建 |
2.2.2 黄土高原延河流域土地覆盖变化分析 |
2.2.3 黄土高原延河流域水文过程模型优化 |
2.2.4 黄土高原延河流域径流变化模拟分析 |
2.3 模型内容与方法 |
2.3.1 CLM模型简介 |
2.3.2 CLM模型的输入数据 |
2.3.3 CLM模型的改进 |
2.3.4 CLM模型的预热和试验方案 |
2.3.5 模型验证 |
2.4 计算方法 |
2.4.1 计算不同时间尺度的径流响应 |
2.4.2 径流分配不均匀系数 |
2.4.3 回归分析 |
2.5 技术路线 |
第三章 延河流域土地覆盖时空演变 |
3.1 概述 |
3.2 土地覆盖数据处理 |
3.3 退耕还林(草)前后土地覆盖类型转变 |
3.3.1 土地覆盖类型面积变化 |
3.3.2 土地覆盖类型转移矩阵 |
3.3.3 土地覆盖类型变化驱动力分析 |
3.4 讨论和小结 |
第四章 公用陆面模型CLM5.0 的改进 |
4.1 概述 |
4.2 土壤分层原理与方法 |
4.3 CLM模型默认方案 |
4.4 土壤厚度和沟道分布的带入及土壤分层的改进 |
4.5 土壤蒸发方案的改进 |
4.6 讨论与小结 |
第五章 延河流域径流变化对土地覆盖的响应 |
5.1 概述 |
5.2 土地覆盖变化对年径流的调节效应 |
5.3 土地覆盖变化对月径流的调节效应 |
5.4 讨论和小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究的主要结论 |
6.2 研究的创新点 |
6.3 研究的不足和展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(5)基于横剖面的黄土沟谷形态特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 黄土地貌演化相关研究 |
1.2.2 黄土沟谷地貌演化相关研究 |
1.2.3 黄土沟谷形态特征相关研究 |
1.2.4 问题分析与讨论 |
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 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 软件平台 |
1.4.3 研究路线 |
1.5 论文结构 |
第2章 研究基础 |
2.1 研究区域 |
2.2 实验样区及数据 |
2.3 本章小结 |
第3章 黄土沟谷横剖面形态特征研究 |
3.1 沟谷横剖面发育阶段 |
3.2 黄土沟谷横剖面提取方法 |
3.3 黄土沟谷横剖面形态特征量化指标 |
3.3.1 指标选取原则与依据 |
3.3.2 指标组合 |
3.3.3 指标值归一化处理 |
3.4 典型样区沟谷横剖面形态特征及其差异性研究 |
3.4.1 基于不同沟谷级别的典型样区沟谷横剖面形态特征分析 |
3.4.2 基于沟谷不同位置的典型样区沟谷横剖面形态特征分析 |
3.5 黄土室内模拟小流域沟谷横剖面形态特征研究 |
3.5.1 基于统计特征的模拟小流域沟谷横剖面形态特征差异性分析 |
3.5.2 基于剖面特征的模拟小流域沟谷横剖面形态特征差异性分析 |
3.5.3 基于侵蚀特征的模拟小流域沟谷横剖面形态特征差异性分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 黄土沟谷横剖面坡面形态特征研究 |
4.1 黄土沟谷坡面形态 |
4.2 融合地形骨架信息的坡面单元分割与提取 |
4.2.1 数据预处理 |
4.2.2 分割算法与参数确定 |
4.2.3 分割规则制定 |
4.2.4 坡面分类结果 |
4.2.5 沟谷横剖面坡面单元提取 |
4.3 黄土沟谷坡面形态特征量化指标 |
4.4 典型样区沟谷横剖面坡面形态特征分析 |
4.4.1 基于不同级别沟谷的典型样区横剖面坡面单元形态特征分析 |
4.4.2 基于沟谷不同位置的典型样区横剖面坡面单元形态特征分析 |
4.5 黄土室内模拟小流域沟谷横剖面坡面形态特征分析 |
4.6 沟谷横剖面坡形特征研究小结 |
4.7 本章小结 |
第5章 黄土沟谷横剖面演化模式初探 |
5.1 模拟小流域沟谷横剖面演化分析 |
5.1.1 沟谷宽度及深度演化分析 |
5.1.2 沟谷横剖面坡面形态演化分析 |
5.2 沟谷横剖面及其坡面形态演化模拟及预测 |
5.2.1 基于多元回归的沟谷横剖面变化预测模型 |
5.2.2 基于Markov链的沟谷横剖面坡形转化预测模型 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论与创新 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
发表论文 |
参与科研项目 |
致谢 |
(6)黄河泥沙沉积物演化特征及物源示踪(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状与存在问题 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 存在问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 创新点 |
第二章 研究区概况及研究方法 |
2.1 黄河流域自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气象与水文 |
2.1.3 地质地貌 |
2.2 黄河流域河道特征与侵蚀强度概述 |
2.2.1 黄河河道特征与径流量关系 |
2.2.2 黄河流域主要地区侵蚀强度 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 样品采集 |
2.3.2 样品分析 |
第三章 基于黄河泥沙沉积物粒度特征的沉积环境识别 |
3.1 黄河泥沙沉积物粒度特征 |
3.1.1 河漫滩泥沙沉积物粒度特征 |
3.1.2 钻孔泥沙沉积物粒度特征 |
3.2 粒度相特征对成因的指示 |
3.3 基于粒度特征的黄河泥沙沉积物物源分析 |
3.4 基于层次聚类分析的粒度端元混合模型 |
3.4.1 模型的建立 |
3.4.2 粒度端元分解 |
3.4.3 粒度端元指示的沉积动力环境 |
3.5 小结 |
第四章 基于黄河泥沙沉积物物理化学性质的沉积环境指示 |
4.1 黄河泥沙沉积物物理化学性质演化特征 |
4.1.1 河漫滩泥沙沉积物理化学性质演化特征 |
4.1.2 钻孔泥沙沉积物物理化学性质演化特征 |
4.2 黄河泥沙沉积物理化学性质与粒度的相关性 |
4.3 黄河泥沙沉积物物理化学性质对沉积环境的指示 |
4.4 小结 |
第五章 基于黄河泥沙沉积物石英颗粒微形态的物源分析 |
5.1 黄河泥沙沉积物石英颗粒微形态特征 |
5.1.1 河漫滩泥沙沉积物石英颗粒微形态特征 |
5.1.2 钻孔泥沙沉积物石英颗粒微形态特征 |
5.2 黄河泥沙沉积物石英颗粒微形态相似性分析 |
5.3 黄河泥沙沉积物石英颗粒微形态指示的物源信息 |
5.4 小结 |
第六章 基于黄河泥沙沉积物矿物成分的物源分析 |
6.1 黄河泥沙沉积物矿物演化特征 |
6.1.1 河漫滩泥沙沉积物矿物演化特征 |
6.1.2 钻孔泥沙沉积物矿物演化特征 |
6.2 黄河泥沙沉积物矿物示踪研究 |
6.3 黄河泥沙沉积物矿物成分物源区指数与成熟度指数 |
6.3.1 河漫滩泥沙沉积物矿物成分物源区指数与成熟度指数 |
6.3.2 钻孔泥沙沉积物矿物成分物源区指数与成熟度指数 |
6.4 黄河泥沙沉积物矿物成分指示的物源信息 |
6.5 小结 |
第七章 基于黄河泥沙沉积物地球化学元素的物源分析 |
7.1 黄河泥沙沉积物地球化学元素演化特征 |
7.1.1 河漫滩泥沙沉积物常量及微量元素演化特征 |
7.1.2 钻孔泥沙沉积物常量及微量元素演化特征 |
7.2 河漫滩及钻孔泥沙沉积物化学风化定量分析 |
7.3 黄河泥沙沉积物化学元素示踪分析 |
7.4 小结 |
第八章 黄河泥沙沉积物物源分析体系及水土保持意义 |
8.1 基于端元分析的黄河泥沙物源区贡献率定量计算 |
8.1.1 基础理论 |
8.1.2 物源区泥沙贡献率计算结果与讨论 |
8.2 黄河泥沙沉积物物源影响因素 |
8.2.1 流域面积对黄河泥沙输运量的影响 |
8.2.2 径流对黄河泥沙输运量的影响 |
8.2.3 沿岸地形对黄河泥沙输运量的影响 |
8.2.4 气候对黄河泥沙输运量的影响 |
8.2.5 源岩、地质及地貌类型对黄河泥沙输运量的影响 |
8.2.6 黄河泥沙物源分析体系的建立 |
8.3 物源区泥沙贡献率对黄河水土保持的指导 |
8.4 小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
研究展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
致谢 |
(7)黄土宏观界面及其控灾机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 研究目标及主要科学问题 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 黄土宏观界面的提出与发展历程 |
1.3.2 黄土滑坡群发机制研究现状 |
1.3.3 黄土高原区域构造研究现状 |
1.4 研究思路及主要研究内容 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.5 创新点 |
1.6 技术路线 |
第二章 黄土宏观界面及其发育特征 |
2.1 黄土高原常见斜坡地质结构 |
2.2 黄土宏观界面定义 |
2.3 黄土宏观界面的成因及类型 |
2.3.1 宏观界面成因 |
2.3.2 宏观界面类型 |
2.4 黄土宏观界面的分布特征 |
2.4.1 黄土宏观界面的斜坡分布特征 |
2.4.2 黄土宏观界面的区域分布特征 |
2.4.3 黄土宏观界面密度分布特征 |
2.5 黄土宏观界面级别划分 |
2.6 黄土构造节理 |
2.6.1 黄土高原构造节理分布特征 |
2.6.2 黄土高原全新世构造应力场 |
2.7 本章小结 |
第三章 黄土滑坡的空间分布特征 |
3.1 黄土滑坡的分布状态 |
3.1.1 时间分布状态 |
3.1.2 空间分布状态 |
3.2 黄土滑坡的分区影响因素 |
3.2.1 地质构造分区 |
3.2.2 地震分区 |
3.2.3 粒度分区 |
3.2.4 降雨分区 |
3.2.5 地貌分区 |
3.2.6 人类活动分区 |
3.2.7 黄土滑坡密度分区 |
3.3 黄土滑坡的区带群发规律 |
3.3.1 临夏-陇西-天水群发带 |
3.3.2 西宁-兰州-定西群发带 |
3.3.3 靖远-西吉-静宁群发带 |
3.3.4 海原-固原-平凉群发带 |
3.3.5 陇东群发区 |
3.3.6 陕北群发区 |
3.3.7 吕梁群发区 |
3.3.8 汾渭盆地群发带 |
3.3.9 区域分布规律总结 |
3.4 地貌结构控制黄土滑坡区带集中 |
3.4.1 塬、梁、峁边侧斜坡控滑特征 |
3.4.2 黄土丘陵陡坡控滑特征 |
3.4.3 河流冲蚀的边侧斜坡控滑特征 |
3.4.4 冲沟侵蚀的两侧斜坡控滑特征 |
3.4.5 实例分析 |
3.5 地震活动造成黄土滑坡成片集中 |
3.6 人类活动增大滑坡发育的密度和加重灾难 |
3.6.1 城镇建设 |
3.6.2 交通建设 |
3.6.3 能源开发 |
3.6.4 水利建设 |
3.7 本章小结 |
第四章 Ⅰ级界面与黄土滑坡分区群发机制 |
4.1 数值模拟的意义 |
4.1.1 黄土高原构造背景简析 |
4.1.2 方法的应用和软件的选取 |
4.2 计算模型和参数选取 |
4.2.1 边界条件 |
4.2.2 建立模型 |
4.2.3 参数选取与网格划分 |
4.2.4 边界条件与加载类型 |
4.3 计算结果与分析 |
4.3.1 地块变形与结果分析 |
4.3.2 地块应力和应变特征分析 |
4.3.3 地应力场分析 |
4.4 区域构造应力控制黄土滑坡分带高发 |
4.4.1 甘青地块黄土滑坡分区群发特征 |
4.4.2 海原-六盘山断裂带黄土滑坡群发影响 |
4.4.3 鄂尔多斯地台隆起南带黄土滑坡群发影响 |
4.4.4 汾渭地堑黄土滑坡群发特征 |
4.4.5 地质构造与滑坡群发的关系总结 |
4.5 本章小结 |
第五章 Ⅱ级界面与黄土滑坡的空间就位机制 |
5.1 黄土台塬区地质背景 |
5.1.1 泾阳南塬塬区特征和地层岩性 |
5.1.2 泾阳南塬形成的构造基础 |
5.2 泾阳南塬塬边裂缝的空间分布规律 |
5.2.1 台塬裂缝类型及分布特征 |
5.2.2 台塬裂缝分级与分类 |
5.2.3 塬边裂缝演化规律 |
5.3 台塬滑坡的时空分布规律 |
5.3.1 滑坡的调查资料和方法 |
5.3.2 泾阳南塬滑坡的时间分布规律 |
5.3.3 泾阳南塬滑坡的空间分布规律 |
5.3.4 灌溉和降雨对滑坡的影响 |
5.4 泾阳南塬黄土滑坡的群发特征 |
5.4.1 典型滑坡群 |
5.4.2 泾阳南塬滑坡特征参数 |
5.5 黄土滑坡群的空间就位机制 |
5.6 本章小结 |
第六章 黄土滑坡的原型控制机制和内在灾变机制 |
6.1 黄土崩滑的原型控制机制 |
6.2 黄土滑坡的原型控制机制 |
6.2.1 斜坡中的黄土宏观界面 |
6.2.2 黄土宏观界面控滑模型 |
6.2.3 黄土滑坡的结构体孕滑模式 |
6.2.4 不同规模黄土滑坡控滑模型 |
6.3 黄土斜坡水文地质结构特征 |
6.3.1 水气分离面的基本模式 |
6.3.2 表水入渗改变斜坡水文地质结构 |
6.3.3 水文地质界面的变动改变黄土特性 |
6.3.4 台塬区黄土滑坡失稳的起始动力探讨 |
6.4 黄土滑坡的内在灾变机制 |
6.4.1 黄土滑坡-界面的演化模式 |
6.4.2 黄土宏观界面的灾变机制 |
6.5 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 |
(8)黄土高原流域侵蚀产沙变化及其驱动因素(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 河流水沙变化 |
1.2.2 河流水沙变化驱动因素 |
1.2.3 水土保持措施减沙效应 |
1.2.4 流域侵蚀产沙环境变化 |
1.3 研究目标和研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
第二章 研究区域和研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置与地形地貌 |
2.1.2 气象与水文 |
2.1.3 植被与土壤 |
2.1.4 水土流失现状 |
2.1.5 社会经济条件 |
2.2 研究资料 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 时间序列分析方法 |
2.3.2 皮尔逊相关系数法 |
2.3.3 偏最小二乘回归法 |
2.4 技术路线 |
第三章 黄土高原流域侵蚀产沙时空演变特征 |
3.1 黄土高原河流输沙量时间演变特征 |
3.1.1 输沙量年际、年代和趋势变化 |
3.1.2 输沙量突变及阶段性特征 |
3.2 黄土高原流域侵蚀产沙时空变化特征 |
3.2.1 黄土高原子流域分区 |
3.2.2 不同子流域侵蚀产沙趋势性变化及差异性 |
3.2.3 输沙模数时空演变特征 |
3.3 黄土高原河流入黄沙量变化 |
3.3.1 黄土高原河流不同区间入黄沙量变化 |
3.3.2 黄土高原河流不同区间不同时间段入黄泥沙量变化 |
3.4 本章小结 |
第四章 黄土高原流域侵蚀产沙驱动因素变化特征 |
4.1 降水指标变化特征 |
4.1.1 降水指标选取 |
4.1.2 降水指标时间变化特征 |
4.1.3 降水指标空间分布特征 |
4.2 植被覆盖时空变化 |
4.2.1 植被覆盖时间变化特征 |
4.2.2 植被覆盖空间分布特征 |
4.3 地形与水系特征空间差异分析 |
4.3.1 地形和水系指标选取 |
4.3.2 子流域区间地形指标特征 |
4.3.3 子流域区间水系指标特征 |
4.4 土地利用与水保措施变化 |
4.4.1 黄土高原土地利用变化 |
4.4.2 黄土高原水保措施变化 |
4.5 本章小结 |
第五章 黄土高原流域侵蚀产沙与驱动因子关系模型建立及评估 |
5.1 黄土高原流域侵蚀产沙与驱动因子相关性分析 |
5.2 黄土高原流域侵蚀产沙与驱动因子的关系模型及评估 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论和不足 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究中的不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(9)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 |
(10)近2000年来黄土高原人文、环境要素与入黄泥沙协同演进规律研究(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 社会水文学发展历程及现状 |
1.2.2 黄土高原各类人文环境因素及黄河水沙的研究进展与局限 |
1.3 研究内容及技术路线图 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 黄土高原范围 |
2.1.2 地貌及土壤侵蚀现状 |
2.1.3 气候概况 |
2.1.4 土地利用与覆被状况 |
2.1.5 经济水平 |
2.2 数据来源及研究方法 |
2.2.1 人口数据整理方式 |
2.2.2 耕地数据计算方法 |
2.2.3 其他数据来源与提取方式 |
2.2.4 拟合植被覆盖度本底值对水热条件的响应方程 |
2.2.5 历史时期植被覆盖度重建方法 |
2.2.6 各类分析中使用的模型及方法汇总 |
第三章 人文类数据的整理计算结果及分析 |
3.1 人口数据的汇总分析 |
3.1.1 黄土高原历代人口密度空间分布 |
3.1.2 近2000年来黄土高原人口数据的整体趋势及分析 |
3.2 耕地数据的计算结果与分析 |
3.2.1 近2000年来黄土高原总耕地面积的变化趋势 |
3.2.2 土地利用政策等级 |
3.3 其他人文数据 |
3.3.1 历史战争次数及频率 |
3.3.2 瘟疫频率 |
3.4 小结 |
第四章 环境类数据的提取重建结果与分析 |
4.1 气候变化趋势及突变检验 |
4.1.1 年均气温及年降水量 |
4.1.2 旱涝灾害频率等级 |
4.2 植被覆盖度的重建结果及分析 |
4.2.1 历代植被覆盖度本底值 |
4.2.2 各类因素对植被覆盖度重建值的贡献率 |
4.2.3 近2000年来黄土高原平均植被覆盖度变化趋势及驱动因素分析 |
4.2.4 黄土高原历代植被覆盖度空间分布 |
4.3 小结 |
第五章 各类人文及环境因子与入黄泥沙的协同演进规律 |
5.1 近2000年来中游入黄泥沙的演变趋势 |
5.1.1 各类泥沙数据序列汇总及阶段划分 |
5.1.2 中游年输沙量的逐阶段协调演进过程分析 |
5.2 中游输沙与黄土高原各因素的协同演进关系定量分析 |
5.2.1 Pearson相关分析 |
5.2.2 PLS回归模型输出结果及PCA分析对比 |
5.3 近2000年来黄土高原人文及环境要素与入黄泥沙协同演进规律总结 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
6.1 研究结论 |
6.2 存在的不足 |
6.3 建议与展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 |
附录二 |
附录三 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
四、黄土高原的历史演变、地貌特征与水土保持(论文参考文献)
- [1]黄土高原淤地坝建设与地形特征的响应关系研究[D]. 刘蓓蕾. 西安理工大学, 2021
- [2]黄土丘陵沟壑区典型沟道土地整治工程对水系平衡影响研究[D]. 郭子豪. 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), 2021
- [3]近40年黄土高原土壤侵蚀时空变化及其主控因子研究[D]. 黄晨璐. 西北大学, 2021(10)
- [4]黄土高原中部典型流域退耕还林(草)对径流的影响[D]. 杨洁. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]基于横剖面的黄土沟谷形态特征研究[D]. 杨雪. 南京师范大学, 2020
- [6]黄河泥沙沉积物演化特征及物源示踪[D]. 陈垚. 长安大学, 2020
- [7]黄土宏观界面及其控灾机制研究[D]. 王少凯. 长安大学, 2020(06)
- [8]黄土高原流域侵蚀产沙变化及其驱动因素[D]. 田小靖. 西北农林科技大学, 2020
- [9]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)
- [10]近2000年来黄土高原人文、环境要素与入黄泥沙协同演进规律研究[D]. 徐寰宇. 西北大学, 2020(02)