曹文华
- 作品数：27 被引量：82H指数：5
- 供职机构：中华人民共和国水利部更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金中国科学院西部之光基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术环境科学与工程建筑科学更多>>
- 三峡库区水土流失遥感监测及治理研究
- 2024年
- 三峡库区是长江流域生态环境系统的重要环节,库区生态环境问题备受关注。水土流失是影响三峡库区生态安全、制约库区发挥生态屏障功能的关键环境问题之一。2020—2022年,水利部水土保持监测中心的三峡库区水土流失遥感监测站组织实施了基于遥感技术的三峡库区水土流失动态监测,结合野外考察和数值模拟等手段,对库区土壤侵蚀因子与侵蚀模数进行计算,并对水土流失防治效益进行评价。结果显示:(1)林地和耕地是水土流失发生的主要区域;(2)在相同的土地利用模式下,地形较陡的区域更易发生强度较大的水蚀;(3)2020—2022年,库区水土流失面积呈减少趋势,减少速率约为264 km^(2)/年,水土保持措施面积则以865 km^(2)/年的速率增加,取得较好治理效果。在进一步工作中,可针对性地在坡度较大的水蚀区进行合理的水保措施布设,以进一步提高库区水土流失治理成效。本研究可为三峡库区水土流失治理和水保措施规划以及长江流域生态系统建设提供科学依据。
- 赵院程卓常丹东曹文华
- 关键词：土壤侵蚀因子土壤侵蚀模数水土保持措施
- 基于国家生态功能区的全国水土保持监测站点布局合理性评价被引量：1
- 2022年
- 为探究当前全国水土流失监测站点的空间布局在全国重点生态功能区划下的合理性,促进水土流失监测站点分布的优化发展,分析了全国水土保持监测站点的空间分布特征,并基于地理信息系统构建了一种加权平均模型,以对水土保持监测站点的空间布局合理性进行评价。结果表明,目前,我国水土保持监测站点的空间分布呈“分布集中、密度不足”的特点,以水土保持为功能导向的生态功能区具有更高的站点分布密度;水土保持监测站点的建设仍有较大的改进空间,仅大别山水土保持生态功能区的监测站点分布评价为优秀级,黄土高原丘陵沟壑水土保持生态功能区等9个区的监测站点分布评价为良好级,其余12个区的监测站点分布评价为一般级。因此,未来仍应在功能导向的前提下,进一步增加各生态服务功能区域内监测站点的数量,着重于监测站点的密度建设,从而构建科学有效的水土流水和生态服务监测体系。
- 曹文华尚永泽李成龙牛勇
- 海河流域水土流失空间分布特征及防治对策
- 2024年
- 基于2020年海河流域水土流失动态监测成果,计算县级行政区土壤侵蚀严重指数,分析流域水土流失面积及分布特征等,提出水土流失综合防治对策。流域水土流失面积占土地总面积的20.84%,占山区土地面积的34.21%;土壤侵蚀严重的县级行政区有5个,较严重的有63个;水土流失分布主要集中在永定河上游黄土丘陵区、太行山土石山区、冀北燕山石质山区和燕山北部坝上风沙区等区域。水土流失发生重点地类以旱地、有林地、其他草地、灌木林地和天然牧草地为主,呈现面积不大但相对集中、危害大的特点;生产活动频繁导致水土流失仍然严重,土壤侵蚀强度不高,但治理难度大。当前,水土流失依然是海河流域主要生态问题之一,水土流失防治应结合区域水土流失特点科学布局,系统配置各类措施,推进流域水土流失治理高质量发展。
- 李子轩曹文华
- 关键词：海河流域水土流失
- 坡面径流实时监测装置的测试与率定被引量：2
- 2017年
- 径流小区观测技术是水土保持监测评价的基础。研发适用于径流小区尺度的径流观测装备可有效减少人工监测的随机性,降低监测人员的工作强度。通过人工模拟不同强度的产流汇水条件,对"径流泥沙含量实时测量装置"开展径流测量性能的专项测试,结果表明:该装置在测试环境条件下的径流测量相对误差范围为-4.33%^-24.01%,稳定时长范围为55~130 s。偏相关分析发现:测量稳定时长与径流的含沙量、流量分别呈显著正相关关系和显著负相关关系(P<0.05);测量精度与含沙量和流量的相关系数均呈负相关关系,但含沙量和流量对测量精度的影响有限(α=0.05)。通过回归分析,得到该装置径流量修正模型;经验证,该模型可使平均相对误差由修正前的11.53%降低至6.80%,平均测量数据稳定时间由修正前的96 s降低至80 s。研究分析提出,通过对上述设备增设波浪过滤消减装置、增大滤波管直径等措施可进一步降低测量误差,提高工作稳定性。基于上述测试结果,本研究认为通过利用修正模型,测试设备的径流测量效果在测试流量范围内较为理想,即该设备在降雨强度范围为3.60~66.96 mm/h的产流工作条件下较为适宜。
- 李智广曹文华牛勇
- 关键词：径流量
- 冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响
- 2024年
- [目的]为研究生物结皮覆盖和冻融作用对土壤结构的影响。[方法]以黄土高原北部风沙土为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,利用田口方法分析不同冻融次数、冻融前土壤初始含水量和生物结皮(藻结皮)盖度对土壤结构特征的影响。[结果](1)通过正交试验获取的土壤结构指数(I GSS)为75.57~96.57,信噪比(S/N)为37.55~39.70 dB,通过田口方法确定的最佳因子组合为15次冻融循环、15%初始含水量、80%藻结皮覆盖度,其预测结果为I GSS=98.09,S/N=39.89 dB。(2)I GSS与冻融次数、初始含水量、藻结皮盖度均呈正相关关系,各因子对土壤结构指数的主效应表现为初始含水量>冻融次数>藻结皮覆盖度;各因子对土壤结构指数变化的贡献率为初始含水量(52.17%)>冻融次数(31.95%)>藻结皮覆盖度(2.12%)。(3)土壤结构指数的变化来自于冻融过程中土壤水分的散失和孔隙扩张,藻结皮覆盖可以减缓冻融过程中水分的散失,从而减缓I GSS变化。[结论]研究使用正交试验对冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响进行探讨,研究结果可为复杂条件下的土壤冻融过程研究提供一定的理论参考。
- 钟志强曹文华马波曾建辉张秀梅
- 关键词：土壤结构生物结皮田口方法
- 水土保持监测计量工作发展探析被引量：1
- 2024年
- 进入高质量发展新阶段,国家对计量工作高度重视,提出了更高的要求,水土保持监测计量工作迎来新的发展机遇,同时也面临更多挑战。以问题、需求、目标为导向,基于水土保持监测计量发展现状,提出水土保持监测计量工作存在地方认识不足、计量制度欠缺、计量技术标准规范滞后、监测设备计量比例低、计量基础工作薄弱等问题。在分析当前面临的新形势新要求基础上,阐述了水土保持计量工作体系和属性,探析了工作要求和发展方向,提出了加强制度建设、完善标准体系、提升工作效能、强化信息化管理、推动关键设备和技术研究等水土保持监测计量工作发展建议。
- 乔殿新李天毅刘宝林曹文华常晟伟
- 关键词：水土保持
- 黄泛平原区风沙土物理结皮硬度和厚度特征及其影响因素被引量：2
- 2022年
- [目的]开展黄泛区沙地结皮硬度、厚度特征及其影响因素研究,为该区域结皮抗蚀机理研究提供科学参考。[方法]以黄泛区风沙土为研究对象,设置一年两熟耕地(T_(1))、一年一熟耕地(T_(2))、裸地(T_(3))、自然恢复地(T_(4))4种下垫面条件,开展土壤结皮硬度、厚度以及土壤、气象和植被等影响因子的定位观测,并采用统计检验和相关性分析方法探索土壤结皮厚度和硬度与其影响因子之间的关系。[结果]4种下垫面条件下的土壤结皮平均硬度大小依次为:T_(3)>T_(4)>T_(1)>T_(2)。T_(1),T_(2)土壤结皮硬度与温度、植被高度、植被覆盖度和近地表风速具有显著相关关系(p<0.05)。土壤平均结皮厚度大小依次为:T_(1)>T_(3)>T_(2)>T_(4);T_(1),T_(2)土壤结皮厚度和近地表风速呈显著正相关关系(p<0.05);T_(3),T_(4)土壤结皮厚度和累计补水量、土壤温度显著相关(p<0.05)。耕作条件下,植被高度对结皮硬度和厚度变化的贡献度最高,贡献度达37%以上;无耕作条件下,近地表风速和累计补水量分别对结皮硬度和厚度变化的贡献度最高,贡献度分别达到51%和45%以上。[结论]人为耕作不利于黄泛平原风沙区风沙土结皮的形成和硬度的保持。植被、近地表风速、温度是影响风沙土结皮硬度和厚度的重要外部因素。风沙土结皮厚度、硬度变化趋势与表层含水量表现出同步变化的特征,其中土壤结皮硬度的响应存在一定的滞后性。有无耕作,风沙土土壤结皮硬度和厚度的主要驱动因子也不相同。
- 李鑫浩曹文华牛勇吕青霞袁利赵磊
- 关键词：影响因素风蚀
- 冻融条件下藻结皮对土壤分离能力的影响被引量：1
- 2023年
- 为探明生物结皮存在时,冻融条件下结皮盖度、坡度和流量对土壤分离能力的影响,以黄土高原北部东柳沟小流域的藻结皮为研究对象,采用室内模拟冻融和放水冲刷相结合的试验方法,利用正交设计和田口方法分析藻结皮盖度、坡度、流量和冻融对土壤分离能力的影响。结果表明:土壤分离能力最大时盖度、坡度和流量分别为10%、20 °和24 L/min,而冻融次数正交设计和田口方法中分别为10,1次。冻融条件下,随藻结皮盖度的增大土壤分离能力逐渐减小;随坡度和流量的增加土壤分离能力增大;正交设计中土壤分离能力随冻融次数的增减呈先减小后增大的趋势,而田口方法中则在试验条件下无明显变化规律。正交设计中坡度是影响土壤分离能力的主要因子,各因子对土壤分离能力的贡献率为坡度(15.08%)>盖度(14.38%)>流量(13.69%)>冻融(-13.23%);田口方法中藻结皮盖度是土壤分离能力的主要影响因子,且各因子对土壤分离能力的贡献率为盖度(30.41%)>坡度(25.32%)>流量(1.59%)>冻融(0.85%)。田口方法预测的土壤分离能力相对误差变化幅度小(CV=0.49),决定系数大(R2=0.961,p≤0.001),在一定的试验条件下能够用田口方法预测土壤分离能力。研究结果可为黄土高原北部的土壤侵蚀研究提供理论参考。
- 朱丽琴曹文华马波曾建辉马建业
- 关键词：正交设计田口方法冻融
- 便携式多层面明渠泥沙自动测量装置及测量方法
- 本发明公开了一种便携式多层面明渠泥沙自动测量装置，包括括压力传感器、压差传感器、U型主测流板、水平横杆部件、固定支撑部件、U型流道，压力传感器和压差传感器通过导线共同连接有AD转换器，AD转换器通过导线电连接有MCU控制...
- 李斌斌沈雪建丛佩娟袁普金黄婷婷李浩曹文华
- 文献传递
- 西汉水流域径流泥沙演变特征及其归因研究
- 2023年
- 自20世纪90年代开始西汉水流域实施了一系列的水土保持治理工程,下垫面发生了明显改变,对流域水沙造成了显著影响。利用西汉水流域1965—2017年径流泥沙资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Lee-Heghinian突变检验和双累积曲线等方法,研究了西汉水近50 a水沙演变特征及其原因。结果表明:近50 a西汉水流域降雨量无显著变化趋势,而径流量和输沙量分别以0.177亿m^(3)/a和50.202万t/a的速率显著减少(P<0.05);径流量和输沙量显著减少的突变点分别在1993年和1990年,这与流域实施水土流失治理的时间相对应;与突变前相比,突变后径流量减少47.64%,输沙量减少71.19%;降雨量和人类活动对径流量减少的贡献率分别约为15%和85%,对输沙量减少的贡献率分别约为10%和90%;人类活动引起的下垫面条件变化是西汉水流域水沙减少的主要原因。
- 吴浪曹文华顾朝军
- 关键词：径流量输沙量归因分析
