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成都山地所揭示金沙江干熱河谷沖溝溯源侵蝕水動力過程

    時間:2015-05-04 字體大小[]

      沖溝侵蝕因其產沙貢獻大、對土地資源破壞嚴重,近年來受到環境學科相關領域學者的高度關注。金沙江干熱河谷是我國西南特殊的脆弱生態區之一,發育著大量的沖溝,相比其它溝蝕類型,因其發育規模大、動力過程復雜、監測困難而成為溝蝕研究的難點。中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所副研究員蘇正安、研究員熊東紅和董一帆博士等通過大量野外調查和控制實驗,基本查明了金沙江干熱河谷不同土地利用的沖溝溯源侵蝕水動力過程,為該區域的生態恢復提供了重要的理論支撐。 

      圍繞沖溝溯源侵蝕過程,課題組選擇金沙江干熱河谷不同土地利用的原態原位沖溝溝頭,開展定量研究,查明了在不同徑流量下,活躍沖溝溝頭集中流的水動力學特性和溝頭形態變化。研究表明,隨著集中流流量增加,徑流的流態、剪切力、徑流功率和徑流能耗也將發生顯著,進而改變溝頭溯源侵蝕速率。在時間上,沖溝集水區和溝床的侵蝕速率呈冪函數減小并逐步趨于穩定的趨勢,而徑流剪切力、徑流功率和徑流能耗卻表現為呈對數型增加、最終趨于穩定的趨勢;該研究中采用徑流能耗這一標量,有效地解決了溝頭溝壁“地形復雜、崩塌發生隨機性強、傳統水動力學參數難以測算”等問題,研究發現徑流能耗能較好地用于預測該部位土壤侵蝕量,但徑流能耗并非前人認為的定值,而是一個時間函數。 

      該研究得到了成都山地所青年百人團隊項目(SDSQB-2011-01)、國家重大基礎研究計劃(2015CB4502704)、自然科學基金(41401313)等項目的支持,相關研究進展和試驗結論發表在國際學術期刊Earth Surface Processes and LandformsCNatural Hazards上。 

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