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研究亮点

成都山地所金沙江干热河谷冲沟溯源侵蚀水动力过程研究取得新进展

时间:2015-04-30   文章编辑:灾害重点实验室、科技处   文本大小:【 |  | 】  【打印

  冲沟侵蚀因其产沙贡献大、对土地资源破坏严重,近年来受到环境学科相关领域学者的高度关注。金沙江干热河谷是我国西南特殊的脆弱生态区之一,发育着大量的冲沟,相比其它沟蚀类型,因其发育规模大、动力过程复杂、监测困难而成为沟蚀研究的难点。中科院成都山地所苏正安副研究员、熊东红研究员和董一帆博士等通过大量野外调查和控制实验,基本查明了金沙江干热河谷冲沟溯源侵蚀水动力过程,为该区域的生态恢复提供了重要的理论支撑。 

  围绕冲沟溯源侵蚀过程,课题组选择金沙江干热河谷不同土地利用的原态原位冲沟沟头,开展定量研究,查明了在不同径流量下,活跃冲沟沟头集中流的水动力学特性和沟头形态变化。研究表明,随着集中流流量增加,径流的流态、剪切力、径流功率和径流能耗也将发生显著,进而改变沟头溯源侵蚀速率。在时间上,冲沟集水区和沟床的侵蚀速率呈幂函数减小并逐步趋于稳定的趋势,而径流剪切力、径流功率和径流能耗却表现为呈对数型增加、最终趋于稳定的趋势;本研究中采用径流能耗这一标量,有效地解决了沟头沟壁“地形复杂、崩塌发生随机性强、传统水动力学参数难以测算”等问题,研究发现径流能耗能较好地用于预测该部位土壤侵蚀量,但径流能耗并非前人认为的定值,而是一个时间函数。 

  该研究得到了成都山地所青年百人团队项目(SDSQB-2011-01)、国家重大基础研究计划(2015CB4502704)、自然科学基金(41401313)等项目的支持,相关研究进展和试验结论发表在国际学术期刊Earth Surface Processes and LandformsC(IF=2.695)Natural Hazards (IF=1.958)上。 

元谋站原位冲沟沟头控制实验观测场

  径流能耗与土壤侵蚀量之间的相关关系:a)集水区;b)沟壁;c)沟床 

 

原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/esp.3724/abstract

          http://link.springer.com/article/10.1007/s11069-015-1722-x

 

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