高塬沟壑区溯源侵蚀发生发育规律研究 ——以董志塬为例

论文摘要

黄土高塬沟壑区甘肃董志塬是黄土高原保存最好、面积最大的黄土塬,被誉为“天下黄土第一塬”。该区水蚀与重力侵蚀强烈,塬面溯源侵蚀异常严重,许多沟壑的沟头不断向董志塬腹地推进,塬面不断萎缩,常常吞噬塬面肥沃农田,使塬的面积缩小到不及原来的1/2,并导致沟壑纵横深切,造成了严重的水土流失。塬面不断萎缩的主要原因就是沟头溯源侵蚀。因此,“固沟保塬”对于区域粮食和生态安全具有不可低估的重要作用。本研究以甘肃董志塬沟头溯源侵蚀为研究对象,以土壤侵蚀学等理论为基础,采用野外实地调查与理论分析相结合的方法,查明董志塬沟头溯源侵蚀的分布特征、规模及危害,阐明影响发生溯源侵蚀的主要因素,探讨董志塬溯源侵蚀发生类型、发生阶段,分析典型地段沟头溯源侵蚀的特点,并提出治理沟头前进的途径和措施,为黄土高塬沟壑区“固沟保塬”提供科学依据,对区域生态环境建设具有重要的科学意义和实用价值。主要研究结论如下:1.影响董志塬溯源侵蚀的因素包括自然因素和人为因素。自然因素主要有降雨、土壤、地形、植被等。人为因素主要包括工程建设、城市发展、不合理的工厂选址和没有沟道防护措施的城市排洪排污。2.董志塬沟头溯源侵蚀按照其形成机理分为水力冲刷型、陷穴诱发型、裂缝诱发型和人为诱发型。通过考察发现,董志塬沟头溯源侵蚀主要是水力和重力作用共同影响的结果。从其形成机制来看,一为沟头上方汇集的径流直接冲刷造成了沟头的迅速延伸类型;另一为径流在沟边附近的裂缝、陷穴处下渗,从而导致沟头的坍塌、滑落与沟头前进类型。从溯源侵蚀的发生强度来看,是异常剧烈的,已经对塬面的土地、村庄、道路、民居和工厂造成了严重的威胁。对于黄土高塬沟壑区的沟头防护的治理,应该放在更为重要的地位考虑。3.总结了董志塬溯源侵蚀发生过程。溯源侵蚀发生类型虽然形式不同,但是侵蚀过程从时间顺序上来讲可划分为水力冲刷、水力重力共同作用、重力侵蚀三个阶段。4.总结提出了董志塬溯源侵蚀防治措施。董志塬溯源侵蚀的防治措施概括为塬面措施和沟底措施两大类。塬面措施是在沟头上方来水方向修筑涝池或涝池群拦蓄地表径流。此外还有蓄水堰、沟边防护埂、防护墙等措施来蓄存或分散径流,达到巩固沟岸的目的。其次是沟底修筑沟底谷坊,抬高侵蚀基准面,防止沟床下切。在条件允许、经济可能的情况下,要选取合适的沟底地段安排淤地坝和引洪漫地,使泥沙就地拦蓄,削减洪峰,调节径流。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 溯源侵蚀的概念
• 1.2.2 溯源侵蚀监测方法
• 1.2.3 溯源侵蚀的影响因素
• 1.2.4 模型研究
• 1.3 研究目标及内容
• 1.3.1 董志塬溯源侵蚀特征及影响因素野外调查研究
• 1.3.2 董志塬溯源侵蚀发生类型研究
• 1.3.3 董志塬溯源侵蚀典型实例分析
• 1.3.4 董志塬溯源侵蚀防治措施研究
• 1.4 研究的方法与技术路线
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 研究方案
• 第二章 董志塬溯源侵蚀危害及其影响因素分析
• 2.1 董志塬自然地理背景分析
• 2.2 董志塬溯源侵蚀的危害分析
• 2.2.1 溯源侵蚀造成严重的土地资源破坏
• 2.2.2 溯源侵蚀威胁居民生命财产安全
• 2.2.3 溯源侵蚀严重破坏交通等基础设施
• 2.2.4 溯源侵蚀造成农田生产力下降
• 2.3 董志塬溯源侵蚀的影响因素分析
• 2.3.1 地形因素
• 2.3.2 降雨因素
• 2.3.3 土壤因素
• 2.3.4 植被因素
• 2.3.5 人为因素
• 2.4 小结
• 第三章 董志塬溯源侵蚀发生类型及其过程分析
• 3.1 董志塬溯源侵蚀的发生类型
• 3.1.1 水力冲刷型
• 3.1.2 陷穴诱发型
• 3.1.3 裂缝诱发型
• 3.1.4 人为诱发型
• 3.2 董志塬溯源侵蚀过程分析
• 3.2.1 水力侵蚀阶段
• 3.2.2 水力和重力共同作用阶段
• 3.2.3 重力侵蚀阶段
• 3.3 小结
• 第四章 董志塬溯源侵蚀各类型典型实例分析
• 4.1 董志塬西峰区董志乡北门村沟头溯源侵蚀分析
• 4.2 董志塬西峰区陈户乡田畔村北沟沟头1 溯源侵蚀分析
• 4.3 董志塬西峰区陈户乡田畔村北沟沟头2 溯源侵蚀分析
• 4.4 董志塬西峰区肖金镇三不同村砖瓦厂沟头溯源侵蚀分析
• 4.5 董志塬西峰区肖金镇肖金中学南沟沟头溯源侵蚀分析
• 4.6 董志塬西峰区陈户乡显胜铁楼沟头溯源侵蚀分析
• 4.7 董志塬西峰区寨子乡老成村火巷沟沟头溯源侵蚀分析
• 4.8 董志塬宁县和盛镇范家村水沟沟头溯源侵蚀分析
• 4.9 董志塬宁县太昌乡上肖村沟头1 溯源侵蚀分析
• 4.10 董志塬宁县太昌乡上肖村2 沟头溯源侵蚀分析
• 4.11 小结
• 第五章 董志塬溯源侵蚀防治途径研究
• 5.1 董志塬塬面防治措施
• 5.1.1 围堰林带式
• 5.1.2 涝池围墙式
• 5.1.3 分段蓄水堰式
• 5.2 董志塬沟底防治措施
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 主要结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 作者简介