中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2005年 3卷 2期
刊出日期 2005-06-30
1
姜德文
小流域综合治理持续发展的重大技术问题
为了使小流域综合治理在全面建设小康社会及可持续发展战略实施中发挥更大作用,就其中几个重大技术问题进行研究和探讨,以使小流域综合治理传承创新,不断发展。主要内容包括:小流域综合治理与生态自我修复的关系,小流域治理总体布局的调整,综合治理模式的完善与创新,人与自然和谐的治理措施布设,小流域治理中的基本田建设,生态建设中的生态用水,综合治理的土壤侵蚀控制标准等。
2005 Vol. 3 (2): 1-4 [
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5
靳芳；鲁绍伟；余新晓；饶良懿；张振明；毛富铃
中国森林生态系统服务价值评估指标体系初探
随着人类对生态系统功能不可替代性认识的不断深入,生态系统服务价值研究逐步受到人们的重视。森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥着举足轻重的作用。如何对其服务价值进行评估,建立一套科学、合理、具有可操作性的评估标准和指标体系,便成为当前迫切需要研究解决的问题。在充分考虑森林生态系统服务价值机制的基础上,采用频度分析法和专家咨询法,尝试构建了我国森林生态系统服务价值评估指标体系。
2005 Vol. 3 (2): 5-9 [
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10
王飞；穆兴民；张晓萍；李锐
水土保持对偏关河径流和泥沙的影响分析
偏关河流域水土保持面积从1959年的1万1593hm
2
增加到1996年的5万5338hm
2
,占流域面积的28.90%。年径流量、常水径流量与年份和各类水土保持措施之间,均呈极显著负相关,年径流量与年降水量、汛期降水量和有效降水量,均呈显著正相关,而常水流量与年降水量、汛期降水量和有效降水量关系很弱;偏关河流域小型蒸发器测定的蒸发量与年份呈显著负相关,但径流和泥沙变化并没有增加,说明水土保持是引起径流量和泥沙量变化的主要原因。洪水径流量、年输沙量和洪水输沙量变化一致,与年降水量、汛期降水量和有效降水量均呈显著正相关,而与水土保持措施面积呈不显著的负相关。
2005 Vol. 3 (2): 10-14 [
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15
马祥华；焦菊英
黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被特征及其与土壤环境的关系
为给黄土高原退耕地的植被恢复和重建提供科学依据,以黄土高原丘陵沟壑区的安塞县为例,用系统聚类和逐步多元回归的分析方法,对退耕地自然恢复植被的演替阶段进行划分,并定量分析群落演替过程中的植被特征及其与土壤环境的关系。结果表明:黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复草地的演替,依次经历猪毛蒿群落→赖草群落→长芒草群落、铁杆蒿群落、达乌里胡枝子群落→白羊草群落。随着退耕地植被恢复的不断进行,Gleason指数、Margalef指数等丰富度指数以及群落Pielou指数,都呈现出先减小后增大的趋势,Simpson指数在演替初期及平衡阶段较大,群落生态优势度与物种丰富度的变化趋势相反。在群落的演替过程中,土壤有机质、全N、有效N和速效K的含量不断增加,土壤pH值和速效P含量不断减小,土壤表层密度变小,孔隙度变大。A层土壤全N、有效N含量、土壤pH值和C层土壤全N含量与物种丰富度呈显著正相关,A、C层土壤有机质含量和B层土壤速效K含量与其关系相反;B层土壤速效P的含量与群落生态优势度呈显著正相关;A、B层土壤速效K含量与植被群落盖度呈正相关关系,B层土壤速效P含量与其关系相反。
2005 Vol. 3 (2): 15-22 [
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23
王国庆；庞慧；荆新爱；李皓冰
清涧河流域的水文情势变化阶段及其特征
为探讨清涧河流域不同阶段的水文变化特性,分析流域水文变化的原因,通过定量指标结合定性原则,筛选了清涧河流域内的代表性雨量站,在此基础上,建立了具有一致性的1955—2002年的降水量序列资料;采用滑动平均和有序聚类分析方法,对选定的水文序列进行阶段划分,并统计分析各阶段降水、径流的变化特性;结合流域水土保持措施状况,进一步讨论引起流域水文变化可能的原因。结果表明:清涧河流域的水文序列可划分为3个阶段,分别为:1955—1979、1980—1989和1990—2002。与第1阶段相比,第2、3阶段汛期和年降水量呈减少趋势;第2阶段径流量小于第1阶段,第3阶段平均径流量大于前2个阶段。各阶段年降水量与径流量之间具有正相关关系,但点群散乱,相关性不好;各阶段暴雨特性和水土保持措施数量、质量的变化,是流域水文变化的主要原因。
2005 Vol. 3 (2): 23-27 [
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28
吴永红；王愿昌；刘斌；曹树阳；王志雄
黄土坡面的土壤侵蚀波动性
通过对黄土高塬沟壑区不同土地利用情况下土壤侵蚀的
137
Cs法研究,发现从坡顶到坡脚,土壤剖面的
137
Cs含量呈现强、弱交替的波动变化。通过对土壤侵蚀波动性的分析以及与其他研究成果的对比分析,发现随着坡长的增加,土壤侵蚀在坡面上总是呈现出一定的波动性,并由坡面细沟侵蚀的变化规律所决定。坡面土壤侵蚀的波动性可分为2种类型:一种是受人类活动影响较大的耕作型;另一种是受人类活动影响较少的自然型。
2005 Vol. 3 (2): 28-31 [
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32
冉琼；张增祥；张国平；周全斌
温度植被干旱指数反演全国土壤湿度的DEM订正
用温度植被干旱指数(TVDI)反演土壤湿度的原理,是基于水分蒸发和植被蒸腾对地表温度的降低作用。随高程增加气温降低,气温影响地表温度,因而随高程增加气温对地表温度也有一定的降低作用。用数字高程模型(DEM)对地表温度
t
s
进行订正,可以减少气温对地表温度的影响,使得经过DEM订正获取的TVDI,能更好地反映土壤湿度。订正前后结果的对比分析也表明,经过DEM订正获取的温度植被干旱指数,与实测值有更好的相关性,能更好地反映土壤湿度分布的实际情况。
2005 Vol. 3 (2): 32-36 [
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37
高志海；李增元；丁国栋；李林英
基于植被降水利用效率的荒漠化遥感评价方法
在考虑荒漠化评价的空间尺度和基准以及潜在评价指标的尺度特征的基础上,以国内外对土地荒漠化过程中植被降水利用效率(RUE)变化的研究为依据,提出一种以植被的降水利用效率为主要评价指标、适合于荒漠化遥感监测应用的荒漠化评价方法。该方法可很大程度上克服以植被指标为主的评价方法受降水波动影响大的缺点。这种方法重视不同荒漠化类型的共性特征,适合在多种类型荒漠化遥感评价中应用。
2005 Vol. 3 (2): 37-41 [
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42
胡建忠；郑佳丽；张春霞
黄河上游退耕地植被组成、结构及水保功能评价
面对黄河上游地区生态失衡的严重现实,作为植被恢复重建重要手段的退耕还林还草工程,其水保功能研究不仅具有理论价值,而且有十分迫切的实践需要。退耕地人工植被的建立,是一种仿拟自然植被的过程,植物种数越多,垂直层次性越复杂,植被的水保功能也越高。在黄河上游脑山区,物种丰富度指数最高的阶段,往往为植物群落演替的中间阶段,此时植物层次较多,一般可达3～5层,种类繁杂,生物基因保存多;同时,多层次的植物群落结构,对降水的截留作用明显,水保功能突出,以青海云杉为主的针阔混交类型,就是其典型代表之一。退耕地植被随着林分年龄增加,其水保功能逐步提高。一些退耕20多年的人工植被类型,生物多样性高,垂直层次结构复杂,水保功能甚至超过一些天然植被类型,直逼水保功能表现最好的50多年生天然青海云杉针阔混交林。在退耕还林还草工作中,通过仿拟自然植被结构,建造复层、混交的植被类型,来实现稳定的退耕地人工植被水保功能的整体思路,是切实可行的。
2005 Vol. 3 (2): 42-50 [
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51
康玲玲；鲍宏喆；刘立斌；王云璋；王金花
黄土高原不同类型区梯田蓄水拦沙指标的分析与确定
为客观、科学地评价水土保持措施的蓄水拦沙效益,从确定梯田蓄水拦沙指标的约定和基本原则出发,结合不同类型区的实际情况,分析确定了黄土丘陵沟壑区第1、2副区和黄土高塬沟壑区梯田在不同降水条件下、不同质量等级的蓄水拦沙指标。结果表明:1)蓄水指标最大值出现在黄土高塬沟壑区,特别是较高质量(1、2级)梯田,在丰水年份,其蓄水效益最大,并且该类型区蓄水指标值随降水条件变化的幅度最大,丘1区的亚区2,是蓄水指标最小的地区;2)拦沙指标最大值,主要在丘1区的亚区1和丘2区,尤其是丰水年份及处于平水年的1、2级梯田,其值较其他类型区大多偏大20～70t/hm
2
;3)高塬沟壑区的拦沙指标值最小。
2005 Vol. 3 (2): 51-56 [
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57
常丹东；刁鸣军；王礼先
黄河流域水土保持减水定额研究
流域年径流量是水资源评价与合理配置利用的重要依据,而水土保持减水定额又是估算水土保持对河川年径流量影响的基础。综合分析了水土保持减水作用现有主要研究成果,在对黄河上中游进行生态环境建设分区的基础上,采用小流域综合治理法,计算出黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区的水土保持减水定额依次为245.5、118.5、471.9m
3
/hm
2
,并提出了推求黄河流域水土保持减水量的有效途径。
2005 Vol. 3 (2): 57-64 [
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65
赵广东；王兵；苏铁成；白秀兰；李刚
煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响
为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施,在辽宁省抚顺市,初步研究了不同植物复垦措施对煤矸石山废弃地土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:不同供试植物在煤矸石山废弃地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右,这些植物均适合于在煤矸石山废弃地生长。植物措施能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、全P和全K含量,但提高程度随土壤层厚度和养分种类而不同。在植物复垦中,配合应用生物复合肥料、生物菌剂和保水剂,能改善主要造林树种的生长状况。
2005 Vol. 3 (2): 65-69 [
摘要
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70
冶民生；关文彬；白占雄；马克明；刘国华；汪西林
岷江干旱河谷植物群落生态梯度分析
为干旱河谷地区的植被恢复和生物多样性的保育提供科学依据,运用数量排序方法DCCA,就岷江干旱河谷调查的植被和环境数据进行排序分析,研究该地区植物群落分布与环境梯度之间的关系,并用主成分分析法,研究该地区灌丛地上生物量与环境因子之间的关系。DCCA排序结果表明,该地区植被的分布是土壤水分、土壤养分和微地形三者综合作用的结果;主成分分析结果表明,影响灌丛群落地上生物量的第1主成分中,土壤pH值、速效P、全N、有机质含量和坡向的影响较大,影响灌丛群落地上生物量的第2主成分因子,主要是土壤含水量和海拔,第3主成分因子,主要是土壤速效K,第4主成分因子,主要是地形中的坡度因子。灌丛地上生物量,也受土壤养分、水分、地形三者共同的影响和作用。
2005 Vol. 3 (2): 70-75 [
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76
樊金拴；陈原国
渭北黄土高原核桃林地的土壤水分特征
水分是制约黄土高原地区生态环境恢复和经济发展的主要限制因子。研究黄土高原土壤水分变化规律,有着极其重要的科学和实际意义。采用随机设计,实地试验的方法,对渭北黄土高原核桃林下土壤水分状况及其变化规律进行了研究。结果表明:黄土高原核桃林地土壤蒸发量与月均温呈正相关关系。土壤含水量随时间的变化,主要受降水量和土壤蒸发与植被蒸腾耗水的影响。黄土高原核桃生长期的土壤水分季节变化,分为3个阶段:春末夏初土壤水分强烈消耗期(5—6月)、雨季土壤水分补充期(7—10月)和冬春土壤水分缓慢积累期(11月至翌年4月)。土壤含水量的季节性变化,与降水量的季节性变化密切相关。核桃林下的土壤贮水量,以8月份最大,6月份最小;耗水量在7月份最大,4月最小。4—7月处于水分亏损状态,而8—10月随降雨量增加,土壤水分便得到补充。水分调控不仅能不同程度地提高土壤贮水量,而且对水分亏损有一定缓解。各灌水处理下的土壤耗水量均有一定程度增大,而覆膜、覆草和修剪下的土壤耗水量,则有一定程度的降低。综合起来可以看出,覆膜、覆草、中等以上程度修剪、4月和6月分别灌水225kg和225kg等5种处理效果较佳,尤其是覆膜效果最好,不仅显著提高了土壤含水量和降低了土壤耗水量,促进了果实的生长发育,而且成本低廉,易于获得，使用方便。建议在黄土高原经济林丰产栽培中推广作用。
2005 Vol. 3 (2): 76-80 [
摘要
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81
刘少冲；段文标；赵雨森
莲花湖库区几种主要林型枯落物层的持水性能
研究莲花湖库区红松林、兴安落叶松林、杂木林等几种主要林型和荒草地枯落物储量及其持水特征,结果表明:兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物储量分别为20.8、23.9、16.4和5.7t/hm
2
,以针叶林的枯落物储量最高。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物层最大持水率分别为278.2%、295.3%、260.3%和154.8%。各林型枯落物吸水速度在0.25～3h变化最快,24h达到饱和状态。枯落物持水速度与浸水历时之间呈显著幂函数相关关系。兴安落叶松林、红松林、杂木林和荒草地枯落物对降雨有效拦蓄率依次为53.87%、65.95%、54.50%和53.45%,对降雨有效拦蓄量变化依次为31.20、45.97、23.27和2.94t/hm
2
。莲花湖库区不同植被类型下枯落物持水能力为红松林最好,荒草地最差。
2005 Vol. 3 (2): 81-86 [
摘要
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李发林；黄炎和；蔡志发；谢晋生
福建侵蚀坡地果园龙眼凋落物的年变化及库流量
为了了解侵蚀坡地生态果园的物质和能量流动,研究了福建侵蚀坡地果园龙眼凋落物年变化规律和凋落物的养分含量和年库流量。结果表明:龙眼果树年凋落量为48.513kg/株,叶、枝、花和果分别占32.41%、13.15%、1.97%和52.47%;龙眼果树月凋落量季节变化规律是单峰型的,8月凋落量为29.115kg,与其他月份之间有显著差异,占全年的60.01%。凋落叶N、P、K含量季节变化大于Ca和Mg,Ca、Mg季节间变化不明显。通过龙眼凋落物归还的年库流量为697.91kg/hm
2
。凋落物中5种养分中,年库流量大小顺序为Ca>K>Mg>P>N((446.02>115.73>74.31>37.47>24.39,kg/hm
2
),各元素的含量所占比例,凋落叶78.59%,枝14.88%,果3.54%,花2.99%。果树叶片凋落前因N、P、K迁移而导致落叶中N、P、K浓度比成熟叶的低,但三者存在着元素间的差异,Ca不迁移,Mg有月份间差异;果树叶片凋落前,N、P、K的年回流量分别为7.420、6.374、53.152kg/hm
2
,9月份回流量最多,分别为3.632、3.762和21.920kg/hm
2
。
2005 Vol. 3 (2): 87-91 [
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92
黄荣珍；杨玉盛；谢锦升；王维明；张金池
福建闽江上游不同林地类型土壤水库“库容”的特性
以裸露地为对照,研究木荷林地、杉木林地、封山育林地的土壤水库“库容”组成及其特性,以探讨森林土壤水库的蓄水调水机制。结果表明:木荷林地、杉木林地和封山育林地土壤水库总“库容”,分别为503.95、471.62和451.48mm,分别是裸露地的1.23、1.15、1.10倍;兴利库容分别为326.87、332.21和309.94mm,分别是裸露地的1.23、1.25、1.17倍;死库容分别为114.29、89.60和101.46mm,分别是裸露地的1.11、0.87、0.99倍;防洪库容分别为62.79、49.81和40.08mm,分别是裸露地的1.52、1.21、0.97倍。最大有效库容为389.66、382.02和350.02mm,分别是裸露地的1.27、1.25、1.14倍。不同林地类型土壤水库的“库容”组成,均表现为兴利库容>死库容>防洪库容。与裸露地相比,林地土壤水库“库容”的增加,与林木生长对林地土壤结构的改良作用和林地地表的良好覆盖有关。
2005 Vol. 3 (2): 92-96 [
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吴发启；范文波
土壤结皮对降雨入渗和产流产沙的影响
依据250场次人工降雨和相应的径流、泥沙资料,采用对比法,分析结皮与无结皮土壤对降雨入渗和产流产沙的影响。结果表明,非结皮土壤的平均入渗率是结皮土壤的1.25倍,平均产沙总量为1.28倍,而结皮土壤的平均产流总量是非结皮土壤的1.15倍。因此,土壤结皮具有减缓降雨入渗、增大地表径流和抑制产沙的作用,且雨强愈小影响作用愈大,雨强愈大,影响作用愈小。
2005 Vol. 3 (2): 97-101 [
摘要
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102
饶良懿；朱金兆
防护林空间配置研究进展
防护林空间配置是防护林体系建设的关键技术和重要内容。综述国内外防护林空间配置的研究现状,阐述防护林空间配置的理论依据、研究方法及其途径,提出了防护林空间配置的研究思路和今后防护林空间配置研究方向的建议。
2005 Vol. 3 (2): 102-106 [
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107
郝仕龙；李壁成；赵小敏；于强
黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例
为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm
2
和185.36m
2
;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。
2005 Vol. 3 (2): 107-112 [
摘要
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韩晓卓；李自珍；张克斌；李润杰；惠苍；高猛
水资源系统生态风险的分析与评价——以香日德绿洲地区为例
水资源系统的风险分析与评价,是水资源可持续利用的关键问题,而对内陆河流域绿洲地区的水资源系统所面临的各种风险进行评价分析,成为研究的热点。以青海省香日德绿洲地区水资源系统为研究对象,建立该地区由水资源径流量的不确定性所造成的风险评价的2个模型,定量分析水资源的不确定性以及这种不确定性对绿洲主要用水行业(农业,防护林网)的风险影响。实例的计算结果表明:香日德绿洲地区的水资源径流量的不确定性造成的风险指标为0.362;对防护林网不完整造成的风险是0.289,而受水资源及防护林共同影响的农业结构存在的风险为0.294,水资源系统的整体生态风险为0.2925。
2005 Vol. 3 (2): 113-118 [
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刘福德；姜岳忠；刘颜泉；王华田；焦绪娟；孔令刚
连作Ⅰ-107杨树无性系苗圃地的土壤酶活性特征
为给苗圃地经营和防止地力衰退提供理论依据,以Ⅰ107杨树无性系为试材,研究苗圃地连作育苗对土壤酶活性的影响,并分析土壤酶之间、土壤酶与土壤养分和土壤微生物之间的相关关系。研究结果表明:随着育苗代数的增加,苗圃地土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈现出下降趋势,在垂直土壤剖面上,脲酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均随着土层的加深而降低,多酚氧化酶活性则表现出先增加后减小的趋势。除多酚氧化酶之外,其余3种酶活性之间均呈正相关关系,多酚氧化酶与其他3种酶之间则呈负相关。苗圃地土壤中的有机质、土壤速效N、P、K和微量元素Cu的含量,也随着育苗代数的增加而降低。连作苗圃地土壤脲酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,与土壤基础肥力有机质、速效N、P、K的相关性,均达到显著或极显著的水平,脲酶和过氧化氢酶活性与微量元素Cu的相关性,也达到显著水平,多酚氧化酶活性与土壤各营养元素含量,呈负相关。随着育苗代数的增加,表层(0～20cm)土壤中各类微生物的数量均呈下降趋势,并且脲酶与放线菌、过氧化氢酶与细菌、放线菌、微生物总量、过氧化物酶与真菌之间的相关性达显著水平,过氧化氢酶与真菌、过氧化物酶与细菌、微生物总量之间的相关性达极显著水平,多酚氧化酶与各类微生物数量之间是负相关关系。
2005 Vol. 3 (2): 119-124 [
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125
潘建平；乔军
中小型淤地坝涵洞式溢洪道设计技术探讨
为了保证淤地坝的正常生产、安全度汛和持续利用,需设置泄水建筑物。涵、卧管和有闸门控制的溢洪道,在泄洪运行时需要专人管理;无闸门控制的溢洪道,虽然泄洪流量大,但断面尺寸大、投资多,很不经济。为了克服淤地坝泄水建筑物的上述缺点,将有闸门控制的溢洪道闸门设计为固定的涵洞,能控制泄洪流量,保护下游耕地、道路等,又能达到使溢洪道的断面尺寸小、工程投资少的目的。根据涵洞最大自由泄洪流量和设计洪峰流量在泄洪运行中出现的前后顺序,推算出概化图形的调洪演算公式。
2005 Vol. 3 (2): 125-128 [
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