砒砂岩地区水土流失及其治理途径研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王愿昌，吴永红，

出品人:

页数:133

译者:

出版时间:2007-6

价格:22.00元

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isbn号码:9787807342120

丛书系列:

图书标签:

• 水土流失
• 砒砂岩
• 地貌
• 治理
• 生态环境
• 黄土高原
• 土壤侵蚀
• 生态修复
• 环境科学
• 资源利用

砒砂岩地区水土流失及其治理途径研究 引言 砒砂岩地区，作为中国黄土高原地区一个重要的地质单元，其独特的岩性特征——以砒砂岩为主的岩层，赋予了该区域一种脆弱而复杂的生态面貌。这种岩石类型，常常表现出较强的可塑性和易溶性，在水力侵蚀的作用下，极易发生剥蚀、崩塌和滑坡，从而导致严重的水土流失。水土流失不仅直接破坏了土地资源，降低了土壤肥力，影响农业生产，更深层地，它加剧了河流的泥沙淤积，威胁下游水利设施的安全，并对区域内的生态环境造成长期的负面影响。因此，深入研究砒砂岩地区水土流失的成因、规律，并探索切实有效的治理途径，具有极其重要的理论意义和实践价值。 本研究聚焦于砒砂岩地区，旨在系统分析该区域水土流失发生的地理、地质、气候和社会经济背景，剖析其独特的侵蚀动力学机制，并在此基础上，提出一套科学、可持续的水土流失治理策略。我们期望通过本研究，为砒砂岩地区乃至类似地质条件下水土流失的防治工作提供坚实的科学依据和可借鉴的实践经验。 第一章：砒砂岩地区概况与水土流失现状 本章节将对研究区域进行全面的宏观描绘，为后续深入分析奠定基础。 1.1 地理位置与自然环境特征 地理位置： 详细描述砒砂岩地区在中国境内的具体地理分布范围，例如提及具体省份、地级市或县区，并标注其所处的生态区域（如黄土高原腹部、高原边缘等）。 地形地貌： 重点阐述砒砂岩地区的地形地貌特征，包括但不限于： 地貌类型： 普遍存在的塬、梁、峁、沟等黄土高原典型地貌，以及砒砂岩独特地貌的表现形式，如其形成的沟谷、陡坡、石质山地等。 坡度与坡向： 分析研究区内坡度分布的差异性，以及坡向对日照、水分蒸发、植被生长和侵蚀强度的影响。 地表覆盖： 描述研究区内的植被覆盖状况，包括自然植被的类型、分布密度，以及人工植被（如农田、林草地）的分布情况。分析地表覆盖对径流汇集和侵蚀过程的作用。 气候特征： 降水： 分析研究区内的年降水量、降水季节性变化、降水强度（暴雨频率和强度）等关键气候要素。强调降水是驱动砒砂岩地区水土流失的最主要动力。 气温与蒸发： 描述研究区的气温特征，以及蒸发量与降水量的关系，分析其对土壤水分状况的影响。 风力： 评估风力在水土流失中的作用，特别是在干旱半干旱地区的风蚀作用。 水文特征： 河流网络： 描述研究区的河流密度、河网形态，以及河流的水系特征（如干支流关系、流速、流量等）。 地下水： 简要介绍研究区的地下水赋存情况，及其与地表水和土壤水分的相互作用。 1.2 砒砂岩地质特征与水土流失的关系 砒砂岩的成因与分布： 简要介绍砒砂岩的形成地质背景、岩石类型（例如，可能包含的成分如泥质、砂质、钙质等），以及其在研究区内的主要分布范围和厚度。 砒砂岩的物理力学性质： 重点剖析砒砂岩的关键物理力学性质，这些性质直接决定了其对水力侵蚀的敏感性： 可塑性与膨胀性： 分析砒砂岩在吸水后的可塑性和膨胀性能，这导致其在水的作用下容易变形、软化，降低抗剪强度，为侵蚀创造条件。 抗蚀性与崩塌性： 评估砒砂岩的抗水力侵蚀能力，以及在特定条件下的易崩塌、易滑坡特性。 渗透性： 分析砒砂岩的渗透系数，讨论其对水分入渗、地下水补给以及地表径流形成的影响。 地质构造的影响： 讨论研究区可能存在的断层、褶皱等构造活动，以及它们对砒砂岩岩体稳定性和水土流失发生的影响。 1.3 砒砂岩地区水土流失的现状与类型 水土流失的分布特征： 描述砒砂岩地区水土流失的总体分布格局，指出哪些区域是水土流失的重灾区，哪些区域相对较轻。 水土流失的主要类型： 水力侵蚀： 溅蚀（雨滴侵蚀）： 分析雨滴撞击裸露地表，尤其是对疏松砒砂岩地表造成的初始侵蚀。 片蚀（面蚀）： 描述大面积地表径流对土壤进行的均匀剥离。 条蚀（沟蚀）： 重点阐述径流在坡面上形成的狭长冲沟，以及沟蚀对土壤的深度剥离和地形的改变。 坡面崩塌与滑坡： 详细分析砒砂岩在雨水浸泡、荷载增加等因素作用下，导致的斜坡失稳，形成崩塌或滑坡，这是砒砂岩地区特有的、破坏性极强的侵蚀形式。 风力侵蚀： （如果适用）简要评估风力侵蚀在研究区内的作用，特别是在干旱季节或裸露地表上的影响。 水土流失的程度与危害： 土壤侵蚀量估算： （如可能）引用已有的土壤侵蚀模数数据或估算方法，量化研究区的侵蚀状况。 对农业生产的影响： 分析水土流失导致的土壤肥力下降、耕地面积减少、作物产量不稳定等问题。 对生态环境的影响： 阐述水土流失造成的土地退化、生物多样性减少、水体浑浊、水库淤积等环境问题。 对基础设施的影响： 提及水土流失对道路、桥梁、房屋等基础设施的潜在威胁。 第二章：砒砂岩地区水土流失的形成机制与驱动因素 本章节将深入剖析导致砒砂岩地区水土流失的根本原因，并辨识其关键驱动力。 2.1 水力侵蚀的动力学过程 降雨侵蚀动力： 详细分析降雨强度、历时、雨滴动能等参数如何直接作用于砒砂岩地表，引发土壤颗粒的离散和迁移。 径流侵蚀动力： 径流量与流速： 阐述地表径流量的大小、流速的快慢是决定径流侵蚀能力的关键。分析坡度、坡长、地表覆盖、土壤渗透性等因素如何影响径流的形成和运动。 冲刷能力与搬运能力： 解释径流的剪切力如何克服土壤颗粒间的粘结力，以及径流的挟沙能力如何随流速和含沙量的增加而变化。 崩塌与滑坡的触发机制： 孔隙水压力： 重点阐述雨水入渗导致砒砂岩岩体孔隙水压力升高，有效应力减小，从而降低岩体的抗剪强度，是引发崩塌滑坡的主要因素。 地下水位波动： 分析地下水位变化对岩体稳定性的影响。 外力扰动： 讨论地震、冻融循环、工程活动等外力对岩体稳定性的影响。 岩体结构与裂隙发育： 砒砂岩中发育的节理、裂隙等结构面，为水分入渗和岩块滑动提供了通道和界面。 2.2 气候因素在水土流失中的作用 降雨时空分布特征： 强调研究区降雨的高度集中性（如集中在夏季）和突发性（如强降雨事件）是造成短期内剧烈侵蚀的主要原因。 干湿交替的影响： 分析干旱与湿润交替对砒砂岩性质和地表状态的影响，例如，干燥时岩体收缩裂开，湿润时吸水膨胀，加剧侵蚀。 2.3 土地利用与土地覆被变化的影响 不合理的耕作方式： 讨论过度开垦、坡耕地未采取保护措施、梯田设计不当等行为如何加剧水土流失。 植被破坏： 分析森林砍伐、过度放牧、不合理的农业实践等导致植被覆盖率下降，地表裸露增加，从而削弱了土壤的抗蚀能力。 工程建设： 道路修建、矿山开采等工程活动可能改变地表形态，破坏植被，诱发新的侵蚀点。 2.4 砒砂岩地区水土流失的耦合效应 气候-地貌-岩性耦合： 强调在特定的气候条件下，砒砂岩这种特殊的岩性极易在特定的地貌形态（如陡坡、沟谷）上发生强烈的水力侵蚀，形成恶性循环。 人为活动与自然过程的相互作用： 分析人类活动如何在自然脆弱性的基础上，加速和加剧水土流失的发生。 第三章：砒砂岩地区水土流失的治理途径研究 本章节将基于前两章的分析，提出一系列具有针对性和可操作性的治理措施。 3.1 工程治理措施 坡面整治： 修建梯田/等高耕作： 详细介绍梯田的设计原则、施工方法，以及其减缓坡面径流速度、增加下渗、减少侵蚀的作用。 修建集水沟/排水沟： 阐述合理布局排水沟的必要性，以及其拦截、疏导地表径流，减少局部冲刷的作用。 坡面削坡与砌筑： 对于高陡边坡，考虑进行削坡处理，减缓坡度，并结合浆砌石、挡土墙等措施，提高坡面稳定性。 沟道治理： 修建拦沙坝/滞洪坝： 介绍拦沙坝的作用，即拦截泥沙，减缓洪水，并可能形成淤地湖，改良土壤。 修建谷坊： 阐述谷坊对坡面径流的拦截、蓄水、减缓流速的作用，以及其减缓沟道下切侵蚀的效果。 沟道护砌： 在冲刷强烈的沟道，采用浆砌石、混凝土等材料进行护砌，防止沟道不断向下、向上游延伸。 边坡防护： 锚杆支护/挂网喷浆： 针对易发生滑坡和崩塌的砒砂岩边坡，采用工程技术手段加固边坡，提高其稳定性。 生态袋/植草格铺设： 在边坡表面铺设生态袋或植草格，为植被生长提供基础，并起到初步的水土保持作用。 集水区综合治理： 修建小型水库/塘坝： 蓄水、调洪、为农田灌溉提供水源，并减少下游泥沙来量。 3.2 生物治理措施 植树造林： 选择适生树种： 重点介绍在砒砂岩地区选择根系发达、耐旱、适应贫瘠土壤的乡土树种，如油松、侧柏、泡桐等。 造林模式与技术： 讨论在陡坡、裸露地等不同区域采取的造林模式，如穴播、栽植、灌木平茬更新等。 植被固土作用： 阐述树冠截雨、根系固土、枯枝落叶改善土壤结构等方面的作用。 种草与灌丛建设： 选择耐旱草种： 推广种植如羊草、紫花苜蓿等固土能力强的草种。 灌木封坡： 利用灌木的强大根系和快速生长能力，快速稳定坡面。 草灌结合： 鼓励构建草灌结合的生态系统，提高生态系统的整体稳定性。 封山育林/封沙育草： 严格管理，减少人为干扰： 通过法律法规和村民自治，禁止放牧、砍伐等破坏性活动，让原有植被自然恢复。 3.3 农林牧结合措施 科学轮作与休耕： 推广有利于土壤恢复的轮作制度，并在适宜区域实行休耕，提高土壤肥力。 退耕还林还草： 将陡坡耕地、生态脆弱区耕地退出农业生产，转为林地或草地。 发展生态农业： 推广测土配方施肥、有机肥替代化肥，提高土壤有机质含量，增强土壤抗蚀性。 合理放牧： 制定科学的放牧计划，限制载畜量，避免过度啃食，促进草场恢复。 3.4 综合治理模式与技术集成 “工程-生物-措施”相结合： 强调单一措施的局限性，必须将工程措施、生物措施和一些辅助性措施（如封禁）结合起来，形成协同效应。 分区分类治理： 根据不同区域的水土流失程度、坡度、岩性、植被状况和经济条件，制定差异化的治理方案。 技术创新与应用： 关注新型水土保持技术、遥感监测技术、模型模拟技术在砒砂岩地区水土流失治理中的应用。 第四章：砒砂岩地区水土流失治理的挑战与展望 本章节将探讨在实施治理过程中可能遇到的困难，并对未来的发展方向进行展望。 4.1 治理面临的挑战 自然条件严酷： 砒砂岩地区普遍存在干旱缺水、地形复杂、土壤贫瘠等不利于植被生长的自然条件。 经济发展与环境保护的矛盾： 地方经济发展可能对生态环境带来压力，如何在发展经济的同时保护好生态是长期挑战。 资金投入与长期效益的平衡： 水土保持治理需要持续的投入，而其效益往往是长期的、间接的，如何保证治理资金的稳定和可持续性。 技术与管理水平的提升： 治理技术的推广和应用，以及基层管理能力的提升，都需要持续的努力。 农民参与的积极性： 调动农民参与水土保持的积极性，将治理措施与农民的生计发展相结合。 4.2 未来研究方向与政策建议 深化基础研究： 进一步深入研究砒砂岩的水文地质特性、侵蚀动力学模型，特别是崩塌滑坡的预测预警技术。 优化治理模式： 探索更具经济性和生态效益的治理模式，发展适宜砒砂岩地区的小型化、生态化治理技术。 加强监测与评估： 建立健全水土流失监测网络，科学评估治理效果，为政策调整提供依据。 政策支持与制度保障： 呼吁国家和地方政府加大对砒砂岩地区水土保持工作的投入，完善相关法律法规，健全生态补偿机制。 推动科技成果转化： 加强科研院所与地方政府、企业的合作，将最新的科研成果应用于实际治理中。 生态文明理念的推广： 倡导全社会树立生态文明意识，共同参与到砒砂岩地区的水土流失防治工作中来。 结论 砒砂岩地区的水土流失问题，是制约该区域可持续发展的重要瓶颈。本研究通过对砒砂岩地区自然环境、地质特征、水土流失现状、形成机制及驱动因素的深入分析，系统梳理了当前水土流失治理的工程、生物及农林牧结合等多种途径。面对严峻的挑战，我们必须坚持科学发展观，采取综合性、系统性的治理策略，将工程措施与生物措施有机结合，并充分考虑当地的社会经济状况，才能有效遏制砒砂岩地区水土流失的蔓延，改善生态环境，实现经济、社会和环境的协调发展。未来的研究应继续聚焦于技术创新、模式优化和政策支持，为砒砂岩地区的水土保持事业贡献更大的力量。

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