国家自然科学基金(40671019)
- 作品数：27 被引量：810H指数：12
- 相关作者：许炯心信忠保师长兴马元旭杜俊更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院北京林业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程农业科学建筑科学更多>>
- 无定河流域的人工沉积汇及其对泥沙输移比的影响被引量：10
- 2010年
- 依据1956-1996年的资料,计算出了无定河流域历年的人工沉积汇、侵蚀量、泥沙输移比,进行了时间序列分析,并运用回归分析方法,建立了统计关系,揭示了无定河流域人工沉积汇对泥沙输移比的影响。研究表明,无定河流域侵蚀量和产沙量有明显的减小趋势;人工沉积汇先是增大,达到峰值后再减小;泥沙输移比先减小而后增大。这说明,无定河泥沙输移比的时间变化趋势,主要受人工沉积汇的控制。建立的多元回归方程表明,坝地面积增大对流域泥沙输移比减小的贡献最大;地表径流系数减小对流域泥沙输移比减小的贡献居第二位;在3个降水因子中,最大30日降水的贡献最大,汛期降水次之,最大1日降水再次之。在坡面措施和沟道措施中,沟道措施对流域泥沙输移比减小的影响要大于坡面措施。
- 许炯心
- 关键词：水土保持泥沙输移比无定河流域
- 长江上游输沙尺度效应研究被引量：30
- 2008年
- 利用长江上游DEM、降雨、土地利用、土壤类型数据库,计算出通用土壤流失方程中代表影响侵蚀产沙的各因子,建立这些因子以及流域面积与长江上游268个水文站以上流域输沙模数回归关系,探讨上游侵蚀输沙的尺度效应。结果显示长江上游输沙模数与流域面积之间呈负幂函数单元回归关系,而且这一关系主要产生于降雨侵蚀力因子和土壤可蚀性因子随流域面积的变化。长江上游输沙模数随流域面积增大而降低主要发生在大约1×104～1.58×105km2之间。在考虑了影响侵蚀产沙因子对输沙模数的作用后,输沙模数与流域面积之间呈正幂函数相关,反映出上游输沙近源沉积的特征。分析还发现长江上游各主要支流输沙模数变化与流域尺度大小的关系和原因有明显不同。
- 师长兴
- 关键词：长江上游土壤侵蚀输沙模数
- 水土保持措施对无定河流域沟道-河道系统泥沙收支平衡的影响被引量：7
- 2009年
- 流域系统可以分为坡面系统和沟道-河道系统2大单元,可以分别建立泥沙收支平衡关系。结果表明:1)实施水土保持措施以后,无定河流域系统泥沙收支平衡中各变量均随时间而变化。沟道-河道系统泥沙输移比发生了极显著的减小趋势,泥沙存储量发生了显著的增大趋势,流域产沙量的变化发生了较显著的减小趋势,坡面净侵蚀量有所减少,但变化趋势不显著。2)对于不同的泥沙收支平衡变量的变化而言,水土保持措施变化和降雨变化的贡献率是不同的;对坡面净侵蚀量的变化而言,汛期降雨的变化起着决定性的作用,贡献率高达90.82%,坡面水土保持措施的贡献率仅为9.18%;对沟道河道系统泥沙存储量的变化而言,淤地坝拦沙的变化起着决定性的作用,贡献率高达76.16%,汛期降雨变化的贡献率仅为23.81%;对流域产沙量的变化而言,汛期降雨和水土保持措施的变化都起着重要作用,前者贡献率为57.84%,后者贡献率为42.16%。3)对沟道-河道系统泥沙输移比RSDRc的变化而言,淤地坝拦沙的变化起着决定性的作用,贡献率高达87.27%,汛期降雨变化的贡献率仅为12.73%。
- 许炯心
- 关键词：产沙水土保持无定河流域
- 基于大样本^(14)C测年资料的华北平原沉积速率研究被引量：15
- 2007年
- 华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的14C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的14C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率(RT),以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了RT随时间的变化关系。从古至今,RT有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P.,5000aB.P.,3000aB.P.和1400aB.P.。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程;并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的;阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的14C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。
- 许炯心
- 关键词：沉积速率华北平原
- 黄土高原多沙粗沙区高含沙水流发生频率的时间变化被引量：5
- 2007年
- 高含沙水流的频繁发生是黄土高原多沙粗沙区产生高强度侵蚀的重要原因。本文基于1967-1989年的系列泥沙资料和面雨量资料,分析了黄土高原多沙粗沙区8个流域高含沙水流发生频率随时间的变化过程。根据其不同的变化趋势,将研究区所有流域分成了两类。第一种类型高含沙水流发生频率随时间逐渐减小;第二种类型高含沙水流随时间呈先减小后增大的变化趋势。从汛期降雨量(6-9月)及人类活动(包括人为的减沙活动和人为增沙活动)两个方面对高含沙水流随时间变化趋势的产生原因进行了分析。结果表明,第一种类型主要受到同期汛期降雨量的减少以及各种水利水保措施减沙量从上世纪60-80年代逐渐增大的影响;第二种类型的流域在上世纪60年代末到80年代初高含沙水流发生频率的减小主要是因为上世纪60、70年代大量修建的淤地坝在70年代发挥了显著的拦减泥沙的作用;但到了80年代以后,新建淤地坝很少,原有淤地坝已大部失效,另外人为的增沙活动,如修路、开矿、建窑等活动在80年代以后显著增加,上述因素促使高含沙水流发生频率在80年代初期以后呈随时间增加的趋势。
- 闫云霞许炯心廖建华马兴平
- 关键词：黄土高原多沙粗沙区高含沙水流水土保持
- 植被因素对无定河流域沙尘暴的影响及其侵蚀产沙意义被引量：2
- 2007年
- 运用基于遥感方法提取的植被指标NDVI资料、水土保持面积的统计资料、从气象站获取的沙尘暴频率资料以及从水文站获取的悬沙粒度资料,研究了植被因素对无定河流域沙尘暴频率和悬移质泥沙粒径的影响.全流域年平均NDVI的变化在总体上表现出增大的趋势,流域内毛乌素风沙区NDVI的增大更为显著.历年累积的造林和种草面积也表现出显著的增大趋势.植被覆盖状况的改善,特别是作为本区沙尘暴主要物源区的毛乌素沙地植被覆盖状况的改善,导致了沙尘暴发生频率的减小.沙尘暴的减少使得进入河道的风成沙数量减少,进入河道的风成沙数量减少导致了悬沙粒度变细.建立了无定河悬沙中值粒径与沙尘暴频率Dss、全流域汛期(6—9月)面平均雨量P6-9、全流域平均NDVI和全流域林草面积Afg等4个影响变量之间的多元回归方程,并对各个影响变量变化对悬沙粒变化的贡献率进行了估算.按照贡献率的大小,各个影响变量的顺序如下:(1)林草面积;(2)沙尘暴频率;(3)NDVI;(4)汛期降雨量.
- 许炯心信忠保
- 关键词：植被沙尘暴悬移质泥沙黄土高原
- 黄土高原地区植被覆盖时空演变对气候的响应被引量：74
- 2007年
- 利用GIMSS/NDVI数据对黄土高原地区1982—2003年期间植被覆盖变化的研究表明:黄土高原地区植被覆盖整体呈现增加趋势,并存在明显的空间差异.植被覆盖改善区域主要分布在河套平原、鄂尔多斯高原、兰州北部等黄土高原的北部地区,而退化区从西峰、延安向东到离石、临汾以至太原以西呈条带状分布.值得关注的是虽然20世纪80年代植被覆盖增加趋势明显,但90年代中期以来植被覆盖退化趋势非常显著.降水是影响黄土高原地区植被覆盖变化的重要因素,月降水量小于40—60mm期间,植被NDVI和降水量呈线性关系,但当月降水超过60mm之后,植被NDVI不再有明显的增长趋势.
- 信忠保许炯心
- 关键词：黄土高原植被覆盖NDVI气候响应
- 黄土高原面积-高程分析及其侵蚀地貌学意义被引量：38
- 2008年
- 黄土高原是中国乃至世界最为著名的水土流失区之一,黄河的泥沙主要来源于此。面积-高程积分(Hypsometric integral,HI)分析常被用于侵蚀地貌区的地貌发育阶段判定。通过探讨HI与DEM分辨率、分析窗口之间的尺度效应,分析了黄土高原HI空间格局和发育阶段性,并在此基础上揭示了侵蚀产沙和地貌发育关系。研究表明:利用不同分辨率DEM计算的HI具有很好的稳定性,HI对DEM分辨率不具有依赖性;然而,利用不同分辨率的分析窗口所计算的黄土高原HI值,表现出随着分析窗口的增大,HI表现出按照乘幂函数关系下降的趋势。黄土高原HI具有显著的空间分异特征,即汾渭谷地、宁夏内蒙沿黄冲积平原等地堑凹陷区是HI低值区,而黄土丘陵沟壑区是HI的高值区;黄土高原丘陵沟壑区地貌发育处于幼年期、壮年期和老年期的面积分别占总面积的7.9%、83.4%和8.7%,整体来看处于地貌发育壮年期;黄土高原丘陵沟壑区侵蚀产沙强度和地貌发育过程关系密切,HI与输沙模数存在显著的正相关。当前,黄土高原强烈的侵蚀产沙是其地貌发育处于壮年期的自然表现,这将是一个非常漫长的自然过程。
- 信忠保许炯心马元旭
- 关键词：黄土高原侵蚀产沙地貌发育
- 无定河及其各支流的断面水力几何形态被引量：6
- 2009年
- 水力几何形态关系是对河道形态与水力学特征之间的关系进行定量描述的一种重要方法,对于河道整治有着重要的意义。本文以无定河及其支流为研究区域,利用该流域1959～1969年期间的实测流量资料,分析了34个河段的断面水力几何形态指数。结果发现,无定河所有河道的水力几何形态指数总体上可以分为三类:b>f&m>f&b+f>m;bf&b+f>m;bm。平均河宽与宽深比指数存在着类似的非线性尺度效应,平均水深的指数存在与其截然相反的非线性空间尺度效应;而平均流速指数与流域面积之间不存在明显的相关性。某些站点的水力几何形态关系不遵循幂函数关系,而是呈现较好的自然对数关系或者二次多项式关系。
- 马元旭许炯心
- 关键词：水力几何形态流域面积
- 黄河下游河道萎缩对冲淤临界的影响被引量：3
- 2010年
- 通过实测年系列水沙资料分析,运用统计分析方法,按照非萎缩期(1950～1985年)和萎缩期(1986～1999年)两个时期,分别得到黄河下游河道的冲淤临界值。对于年沙量、>0.05mm年粗沙量、年均含沙量、年均粗泥沙含沙量、年均来沙系数而言,冲淤临界值均有不同程度减小。这意味着河道萎缩后,由于输沙功能减弱,在年沙量、>0.05mm年粗沙量、年均含沙量、年均粗沙含量、年均来沙系数处于比非萎缩期更低的水平时,下游河道就有可能出现淤积,从而使得控制河道淤积抬高变得更为困难,使河道防洪面临新的问题。
- 许炯心
- 关键词：河道萎缩黄河下游
