摘要：降雨雨型对土壤侵蚀过程有重要的影响，也是当前土壤侵蚀研究的热点之一。通过野外原位人工模拟降雨试验，设计了次降雨中平均降雨强度、总降雨量相同的4种不同降雨雨型（均匀型：降雨强度为60mm／h；峰值型：降雨强度分布为30-90-60mm／h；延迟型：降雨强度分布为60-30-90mm／h；减弱型：降雨强度分布为90-60-30mm／h），研究降雨雨型变化对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀的影响。结果表明：各雨型条件下休闲坡耕地径流总量的大小顺序为延迟型〉减弱性〉均匀型〉峰值型，而土壤侵蚀总量的大小顺序为减弱型〉均匀型〉延迟型〉峰值型。延迟型雨型的坡面径流总量是其它雨型的1．02-1．45倍，减弱型降雨的侵蚀总量分别是均匀型、延迟型和峰值型的1．03、1．36和2．68倍。同一雨强在不同降雨雨型中出现的位置不同，其产生的坡面径流量和侵蚀量对坡面总径流量、总侵蚀量的贡献率也不同，分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面径流量的贡献率最小；除30mm／h降雨强度外，分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面侵蚀的贡献率最大。研究还发现，试验设计中减弱型降雨雨型与东北黑土区夏季主要侵蚀雨型特点类似，是造成东北黑土区坡耕地土壤侵蚀相对严重的主要雨型。

摘要：黄土高原是我国土壤侵蚀最严重的地区,如何合理开展坡改梯工程对防治水土流失具有重要意义。本研究应用WEPP模型模拟坡面尺度降雨—侵蚀过程,模拟分析径流小区(10 m坡长)在不同坡度的水土流失特征和二阶、三阶水平阶在不同台面宽度(1,1.5,2 m)的减流阻蚀效应。结果表明:1)坡面尺度上,径流量和侵蚀量随坡度增加而增加。坡度达到20°时,径流量随坡度增加保持稳定,产沙量增加趋势渐缓;2)与坡面小区对比,二阶和三阶水平阶随台宽增加对地表径流调控率分别从6.5%增加到61.2%,从10.1%增加到69.7%;二阶水平阶在中(1.0 mm/min)、大(1.5 mm/min)雨强下,台面宽度大于1.5 m时产沙量小于坡面,泥沙调控率从1.1%增加到68.8%,三阶水平阶泥沙调控率从1.4%增加到82.3%;3)依据单位台宽减沙量,合理设计水平阶,使其减沙效益最大化。小雨强(0.5 mm/min)时,二阶、三阶水平阶的台面宽度达到1.5 m和1 m时可发挥优良的水土保持效果;中雨强(1.0 mm/min)时,台宽1.5 m的三阶水平阶效果最佳;大雨强(1.5 mm/min)时,则以2 m台宽的三阶水平阶效果更好。应用WEPP模型为定量评价工程措施的水土保持效益提供技术支撑。

摘要：在日光温室盆栽条件下,以不同生育时期为试验因素,采用正交设计研究了不同土壤水分条件在开花期、初瓜期、盛瓜期和生育后期等生育时期对黄瓜蒸腾量、生物量和水分利用效率的影响,并通过黄瓜的需水规律提出实现高产高效的土壤水分对策。研究结果表明:(1)黄瓜对水分的需求基本上呈现为开花期和初瓜期小、盛瓜期大、后期小的规律。需水高峰出现在盛瓜期,需水强度达到3.977mm/d;(2)开花期蒸腾速率为0.544mm/d。此时保持土壤含水量在80%～90%田间持水量范围内,不仅有利于水分的利用,而且可促进同化产物在根冠之间的合理分配;(3)初瓜期对水分的需求大幅度增加,蒸腾速率达到1.956mm/d。80%～90%田间持水量的含水量更有利于果实的形成和生长;(4)盛瓜期对水分的需求也达到了整个生育时期的顶峰,蒸腾速率达到3.83mm/d。90%～100%田间持水量的土壤水分条件可以获得最高产量,并实现水分利用与产量的高效统一;(5)生长后期保持70%～80%田间持水量的土壤含水量即可满足生长对水分的需求;(6)在开花期控制土壤水分为80%～90%田间持水量、初瓜期保持为80%～90%田间持水量、盛瓜期提高为90%～100%田间持水量和后期降至70%～80%田间持水量的土壤水分处理,不仅可获得最高产量,而且可以达到最大的水分利用效率。

摘要：[目的]针对黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程新造地排水困难而引发的土地不均匀沉降、盐碱化、坝体管涌等灾害问题,探索沟道土地整治工程的排水设计方式,为今后相关领域的排水设计提供参考。[方法]以陕西省延安市羊圈沟子流域为研究对象,基于小流域暴雨设计标准,结合室内试验结果和相关设计规范,设计一种碎石与盲沟相结合的排水方式,并通过后期原型观测验证工程设计。[结果]①新造地排水设计3条截面均为1 m×0.5 m,长度分别为60,30,30 m,坡降为6%~10%的地下盲沟。盲沟用粒径50~80 mm的碎石填充,并用无纺土工布包裹,盲沟排水通过挡土坝收集于下游水窖并进行利用;②野外初步监测表明,在次降雨54.2 mm的情况下,对比无工程措施的沟道新造地,碎石盲沟排水工程可分别使新造地土壤含水率和电导率的增幅相对降低46.81%和3.61%。[结论]碎石盲沟排水设计可有效缓解沟道新造地土壤的蓄水和盐碱化程度,从而提升沟道新造地的风险响应能力。

摘要：为了指导垄沟间(套)作种植田间灌水技术和灌溉系统合理设计,通过长方体土槽模拟垄沟灌溉施氮二维土壤入渗试验,探究4种土壤质地的入渗量随时间变化规律,分析肥液入渗湿润体特征,研究土壤水分、硝态氮和铵态氮空间分布特征.结果表明,随着土壤黏粒含量的增多,土壤比表面积增大,在相同灌水时间内入渗量则小;入渗量累积曲线上升趋势因土壤质地不同存在显著差异.含3参数的Horton入渗模型计算的肥液入渗量精度高,其稳定入渗率参数实用性强,对灌水流量设计有重要的参考价值.随着土壤砂粒含量的增多,同等入渗条件下,湿润锋运移距离越远,且垂向运移距离均大于水平侧渗距离.水平侧渗距离与入渗时间呈指数函数关系,垂向湿润锋运移距离与入渗时间的1/2次方呈线性函数关系.垄沟灌溉施氮方式下,硝态氮在湿润锋边缘累积,铵态氮峰值出现在灌水沟附近.在质地重的土壤下应用垄沟灌溉施肥技术好.

摘要：为了探讨土壤固化剂对黄土力学特性的影响,通过黄土样中加入SSA土壤固化剂前后的击实试验、直剪试验和渗透试验的对比分析,研究了固化剂掺量、养护龄期与固化土击实、抗剪强度及渗透特性的关系。结果表明,随SSA土壤固化剂掺量增加,固化土的最优含水率有所降低,最大干密度有所增大;固化土的抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而增大,渗透系数随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而减小。在实际应用中,建议SSA固化剂最佳掺量为1%,养护龄期至少7d以上。

摘要：为了深入了解文丘里施肥器喉部负压的产生条件和变化过程,通过对进出口和喉部分别有测压设计的文丘里施肥器进行有压过流试验,研究了水流在不同特征断面处的能量转化关系.对于试验用文丘里施肥器,试验结果表明:当压力水流通过时,进口处的压能将转化成喉部处的动能,随着进口压能和流量的不断增大,喉部动能增大,喉部的压能完全消失,局部开始产生负压,负压达到最小值后,继续增大进口压力水头将不再引起喉部负压值的变化,但流速的增幅明显增大,喉部动能随流量的增加呈抛物线形趋势增大,产生的水头损失急剧增大;对于同一流量,喉部实际流速与理论流速的差异反映了喉部对应断面处的真空空间的大小;相对于自由出流,非自由出流条件下,喉部开始产生负压时对应的进口起点压力提高,流量相对较大,产生相同负压时的进口压力和流量明显高于自由出流条件.

摘要：通过人工气候生长室盆栽试验,在对不同珍珠岩覆盖量下的土壤蒸发特征进行分析的基础上,采用由热平衡原理设计的茎流计对三个水分处理(高85%～75%、中65%～55%、低45%～35%)下的盆栽春小麦蒸腾特征进行研究并依据称重法结果加以标定,结果表明:(1)珍珠岩覆盖量为0.11 g/cm2时能够达到较好效果,并据此换算出测定时段春小麦实际蒸腾量占总蒸散量的比值为83.04%;(2)单株小麦茎流速率与蒸腾速率的回归分析得出相关系数r=0.92,方程斜率与截距值分别为0.4463和8.3391,以小时(h)为单位的回归分析结果与以天(d)为单位的类似;(3)以2012年10月31日为例,标定后单株小麦蒸腾速率分别为:高26.51 g/d、中17.13 g/d、低12.71g/d。采用茎流计法测定田间作物蒸腾时对测定结果加以标定是非常必要的。

摘要：为了探究工程措施水平阶和鱼鳞坑对工程堆积体陡坡坡面减流减沙和产沙过程的影响,采用径流冲刷试验,在流量为40L/min,坡度24°、28°、32°范围内对工程堆积体陡坡坡面产流产沙过程进行模拟研究,结果表明:水平阶和鱼鳞坑在产流前期具有滞缓坡面径流、增加土壤水分入渗的作用;在产流之后两种措施对坡面径流的拦蓄能力微弱,甚至起到放大的作用;其中鱼鳞坑使坡面径流强度随放水时间的延续出现两次峰值,其坡面土壤剥蚀率变化过程也出现两次峰值,即产流后第6min和24min;水平阶使径流强度随放水时间的变化呈现阶梯式变化,变化的时间点不同坡度不尽相同;产流后期,水平阶和鱼鳞坑出现水毁现象,土壤入渗率出现负值,表明产流前期的土壤水补给径流,导致坡面侵蚀加剧;鱼鳞坑和水平阶使累积产沙量和累积径流量的幂函数相关性降低。对于陡坡坡面排水渠的设计不仅要考虑最大径流量还要考虑坡面措施的放大作用,对于陡坡坡面径流调控体系而言,工程措施防护效益的时效性值得考虑。

摘要：为研究排土场边坡细沟侵蚀特征,采用野外调查方法,以内蒙古永利煤矿为研究对象,测定不同排土年限（1、3、5 a）和植被措施（裸地、沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺、沙柳方格＋沙打旺）的排土场边坡物理指标和细沟形态指标。结果表明：1）排土年限为5 a时,同一措施下分形维数和土壤容重较1 a增大3.60%～7.20%和7.26%～20.00%,含植被措施土壤颗粒分形维数较裸地小0.40%～3.80%。2）以排土年限1 a为基准,裸地和沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺措施的细沟总长、细沟密度、平均沟深、平均沟宽和细沟割裂度随排土年限增加而加大97.65%～349.76%、10.34%～277.59%、80.51%～205.11%、28.69%～83.50%、50%～625%和86.37%～129.30%、12.96%～175.93%、1.81%～21.32%、60.61%～67.63%、75%～275%。3）排土年限为3和5 a时裸地细沟侵蚀模数较1a增加4.11%和581.28%,沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺减小27.27%和50.65%。4）细沟总长、平均和最大沟深是评价细沟侵蚀和细沟形态的优选指标。研究结果可为矿区生态恢复重建提供参考。