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西北旱區生態水利學術著作叢書小流域淤地壩壩系防洪風險評價技術 版權信息
- ISBN:9787030553157
- 條形碼:9787030553157 ; 978-7-03-055315-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
西北旱區生態水利學術著作叢書小流域淤地壩壩系防洪風險評價技術 本書特色
李占斌等著的《小流域淤地壩壩系防洪風險評價技術(精)》針對黃土高原淤地壩工程建設中亟待解決的防洪安全與風險評價等關鍵問題,系統、深入研究了淤地壩減蝕機理、壩系蓄洪攔沙作用及其級聯調控效應,提出了淤地壩壩系安全穩定的合理布局與壩級配置方案,構建了壩系防洪風險評價方法,對維系黃土高原地區生態安全與資源安全,以及實現區域水土流失綜合治理與社會經濟協調發展具有重要意義。 該書涉及土壤侵蝕與水土保持、流域泥沙、水利工程和生態學等諸多領域。是近年來關于淤地壩研究少見的力作,在理論上有創新、實踐上有發展。該書的出版將對黃土高原地區土壤侵蝕與水土保持、流域泥沙、旱區水土資源開發利用、區域生態安全保障和生態文明建設產生積極作用。 該書內容翔實、數據準確、圖文并茂,可供地學、農學、土壤學、水土保持與荒漠化防治、流域泥沙動力學、水利工程等專業的科技人員及高校師生參考。我相信,該書的出版將有力推動黃土高原淤地壩規劃、設計、建設和運行管理的發展,并進一步提高黃土高原水土保持生態環境建設水平。
西北旱區生態水利學術著作叢書小流域淤地壩壩系防洪風險評價技術 內容簡介
本書以黃土高原淤地壩系為研究對象,通過實地勘察、資料收集和實驗測試分析,運用多學科理論及3S技術和數值模擬技術,以小流域淤地壩壩系防洪風險評價為研究核心,系統分析了不同壩級、不同級聯方式(串聯、并聯)淤地壩蓄水攔沙作用與淤地過程減蝕機制,辨析了小流域壩系與溝道單元壩系分片、分層對洪水泥沙的控制關系,闡明了小流域淤地壩系防洪攔沙能力的級聯效應;研發了提高小流域淤地壩系防洪能力的壩系布局與壩級配置方法,建立了小流域淤地壩壩系防洪風險評價指標體系,并以典型小流域為例進行了壩系防洪風險評價,提出了變化情勢下,考慮流域壩系防洪安全的適宜建設規模
西北旱區生態水利學術著作叢書小流域淤地壩壩系防洪風險評價技術 目錄
總序一總序二總序三序前言
第1章 緒論 1
1.1 研究目的和意義 1
1.2 國內外研究進展 2
1.2.1 小流域壩系研究進展 2
1.2.2 淤地壩潰壩與風險評價研究進展 12
1.2.3 存在的問題與研究展望 13
第2章 研究區概況及基本資料 15
2.1 黃土高原監測壩系概況 15
2.1.1 小流域自然地理、社會經濟概況 15
2.1.2 小流域水土流失及其綜合治理現狀 17
2.2 重點研究小流域 19
2.3 重點典型研究小流域——王茂溝小流域 21
2.3.1 自然地理概況 21
2.3.2 社會經濟概況 23
2.4 數據來源 24
第3章 黃土高原小流域壩系形成與發展演變 25
3.1 黃土高原壩系建設歷史沿革 25
3.2 1949 年后淤地壩的建設與發展 28
3.3 新時期淤地壩建設特點 32
3.4 黃土高原地區淤地壩建設成就 36
3.4.1 黃土高原地區淤地壩建設現狀 36
3.4.2 黃土高原地區壩系建設現狀 37
3.5 典型小流域壩系演變及歷程 38
3.5.1 韭園溝小流域 38
3.5.2 王茂溝小流域 40
3.5.3 西黑岱小流域 42
3.6 黃土高原地區小流域壩系安全穩定的制約因素 42
第4章 淤地壩淤積信息提取與減蝕作用機理研究 47
4.1 淤地壩剖面泥沙沉積旋回的劃分及土樣采集 47
4.1.1 典型淤地壩的選取 47
4.1.2 泥沙沉積旋回層劃分及土樣采集 48
4.2 典型淤地壩壩地泥沙淤積信息的動態變化 50
4.2.1 淤積泥沙干容重變化特征 50
4.2.2 關地溝4#淤地壩壩地次降雨沉積旋回淤積量計算 51
4.2.3 壩地剖面泥沙沉積旋回層137Cs含量分布特征 51
4.2.4 壩地剖面泥沙沉積旋回層的210Pb含量分布特征 52
4.2.5 壩地剖面泥沙沉積旋回層的210Pbex含量分布特征 53
4.3 淤地壩泥沙沉積旋回與侵蝕性降雨的響應關系 54
4.3.1 侵蝕性降雨特性與降雨資料的分析 54
4.3.2 淤地壩泥沙沉積旋回與侵蝕性降雨的對應原則 56
4.3.3 淤地壩垂直剖面中137Cs含量與沉積計年的關系 57
4.3.4 淤地壩壩地泥沙沉積旋回與次降雨事件的對應 57
4.4 淤地壩對溝道侵蝕的減蝕作用分析 59
4.4.1 流域不同土地利用類型坡面侵蝕產沙規律分析 59
4.4.2 流域土地利用變化分析 62
4.4.3 典型降雨事件下流域主要泥沙來源地的產沙變化 63
4.4.4 降雨侵蝕產沙與壩地淤積泥沙對比分析 64
4.5 淤地壩淤積過程對溝坡穩定性影響的研究 66
4.5.1 數字高程模型與滑坡、崩塌調查 66
4.5.2 SINMAP模型原理 67
4.5.3 模型的集成方法 69
4.5.4 模型參數化及參數測定 69
4.5.5 壩地淤積高度對斜坡穩定性指數的影響分析 70
4.5.6 坡度對斜坡穩定性的影響 71
4.6 淤地壩對流域徑流過程的影響研究 71
4.6.1 淤地壩對徑流系數和輸沙模數的影響 71
4.6.2 淤地壩建設對流域洪水滯時的影響 72
4.6.3 淤地壩對流域徑流過程的影響機理分析 73
第5章 基于137Cs和210Pbex示蹤的流域侵蝕產沙演變 76
5.1 野外調查取樣及土樣測試與分析 76
5.1.1 不同土地利用方式土壤核素含量的分異特征 76
5.1.2 不同地貌部位土壤核素含量的分異特征 77
5.2 關地溝4#淤地壩壩控流域土壤侵蝕產沙分布特征 78
5.2.1 研究區背景值的確定 78
5.2.2 不同土地利用方式土壤侵蝕特征 78
5.2.3 小流域不同地貌部位土壤侵蝕特征 79
5.3 小流域侵蝕產沙來源示蹤 80
5.3.1 小流域泥沙來源研究方法 81
5.3.2 小流域泥沙來源分析 82
5.4 基于復合指紋識別法的流域泥沙來源反演 84
5.4.1 沉積旋回時間序列建立 84
5.4.2 流域侵蝕歷史演變過程 85
5.4.3 淤地壩壩控流域泥沙來源反演結果 86
5.5 不同淤積階段壩控流域侵蝕產沙強度變化 87
5.5.1 關地溝小流域侵蝕沉積速率變化趨勢 87
5.5.2 關地溝4#淤地壩壩控流域侵蝕產沙變化趨勢 88
第6章 典型小流域壩系級聯物理模式解析 90
6.1 典型小流域壩系對比的可行性分析 90
6.1.1 典型小流域氣候水文條件對比 90
6.1.2 典型小流域壩系溝道地貌特征對比 90
6.2 小流域壩系級聯物理模式類型 93
6.3 榆林溝小流域壩系級聯物理模式解析 95
6.3.1 榆林溝小流域壩系單元總體結構 96
6.3.2 榆林溝小流域壩系單元級聯控制關系解析 101
6.4 小河溝小流域壩系級聯物理模式解析 103
6.4.1 小河溝小流域壩系單元總體結構 104
6.4.2 小河溝小流域壩系單元蓄洪攔沙級聯控制關系解析 106
6.5 韭園溝小流域壩系級聯物理模式解析 109
6.5.1 韭園溝小流域壩系單元總體結構 109
6.5.2 韭園溝小流域壩系單元蓄洪攔沙級聯控制關系解析 115
第7章 典型小流域壩系級聯配置模式與級聯調控作用評價 120
7.1 典型小流域壩系不同級別溝道分布情況 120
7.1.1 榆林溝小流域 120
7.1.2 小河溝小流域 121
7.1.3 韭園溝小流域 122
7.2 典型小流域溝道工程空間分布特征與攔沙關系 123
7.2.1 典型小流域不同級別溝道淤地壩庫容分布 123
7.2.2 典型小流域壩系工程特征分布情況分析 125
7.2.3 典型小流域壩系單元攔沙關系分析 127
7.3 榆林溝小流域壩系空間布局與蓄洪攔沙的級聯調控關系 129
7.3.1 小流域壩系溝道分布的級聯調控作用評價 129
7.3.2 榆林溝小流域不同級別溝道壩地淤積及利用情況 130
7.3.3 榆林溝小流域壩系框架布局的級聯調控作用 131
7.3.4 榆林溝小流域壩系現狀防洪能力分析 133
7.3.5 榆林溝小流域壩系對洪水的級聯攔蓄作用評價 135
7.3.6 小流域壩系運行中存在的問題分析 138
7.4 韭園溝小流域次暴雨壩系級聯作用分析 139
7.4.1 韭園溝小流域壩系現狀防洪能力分析 139
7.4.2 韭園溝小流域“7 15”暴雨淤地壩水毀和泥沙攔蓄調查 141
第8章 淤地壩對流域泥沙輸移-沉積特征的影響 145
8.1 材料和方法 145
8.1.1 土壤樣品的采集 145
8.1.2 土壤分形理論 145
8.2 壩地泥沙淤積對溝道地形的影響 146
8.3 壩地淤積泥沙的粒徑分析 147
8.3.1 壩地土壤粒徑的統計特征 147
8.3.2 壩地淤積泥沙質地分類 148
8.3.3 壩地土壤顆粒的粗化度 148
8.4 壩地土壤顆粒分形特征 151
8.4.1 壩地土壤顆粒體積分形維數的分布特征 151
8.4.2 壩地土壤顆粒分形維數與土壤顆粒組成的關系 152
8.5 典型暴雨下淤地壩淤積泥沙特征 153
8.5.1 綏德“7 15”暴雨洪水調查 153
8.5.2 次暴雨洪水壩地淤積特征 153
8.6 土壤顆粒體積分形維數與土壤性質的關系 155
8.7 不同類型單座淤地壩壩地泥沙淤積特征 156
8.7.1 有放水建筑物的淤地壩壩地泥沙淤積特征 156
8.7.2 有溢洪道的淤地壩壩地泥沙淤積特征 157
8.7.3 “悶葫蘆”壩壩地泥沙淤積特征 157
8.8 壩系單元壩地泥沙淤積特征 158
8.8.1 不同壩系單元級聯模式下的壩地泥沙淤積特征 158
8.8.2 不同溝道級別下的壩地泥沙淤積特征 158
8.8.3 不同壩系單元下的壩地泥沙淤積特征 159
8.9 王茂溝壩系壩地泥沙淤積特征 161
第9章 小流域淤地壩系級聯效應模擬與分析 162
9.1 壩系運算關系解析 162
9.2 壩系防洪標準研究 163
9.2.1 子壩系和單元壩系的概念 163
9.2.2 單元控制論的應用 165
9.3 壩系攔蓄洪水的級聯作用 167
9.3.1 小流域壩系防洪體系 168
9.3.2 淤地壩防洪標準 168
9.3.3 單壩防洪標準與壩系防洪標準的關系 169
9.3.4 王茂溝小流域不同壩系結構配置的蓄洪效應 169
9.4 壩系防洪安全控制方法 177
9.5 王茂溝小流域不同壩系結構組合攔沙級聯效應 179
9.6 小流域壩系不同結構配置的相對穩定分析 184
9.6.1 單壩相對穩定與壩系穩定的關系 184
9.6.2 壩系相對穩定與骨干壩的關系 185
第10章 淤地壩(系)安全穩定影響因素分析 191
10.1 淤地壩安全影響因素分析 191
10.1.1 淤地壩排水排沙能力分析 191
10.1.2 淤地壩攔水攔沙能力分析 192
10.1.3 壩控流域的來水來沙狀況分析 192
10.2 淤地壩及壩系相對穩定系數 196
10.2.1 壩系相對穩定的內涵 196
10.2.2 流域淤地壩與壩系相對穩定系數的空間變化特征 197
10.3 小流域壩系不同地貌單元的水動力結構功能變化 201
10.3.1 暴雨洪水集中是侵蝕產沙的主要動力 202
10.3.2 高強度暴雨下的超滲產流對大洪峰形成具有重要影響 203
10.3.3 產沙強烈、粗泥沙集中是暴雨洪水產沙的顯著特點 205
10.4 不同地貌單元淤地壩建設耦合性分析 206
10.4.1 黃土區 206
10.4.2 砒砂巖區 214
10.4.3 蓋沙區 220
10.5 不同地貌單元水土資源優化調控模式探討 221
10.5.1 黃土區 221
10.5.2 砒砂巖區 222
10.5.3 蓋沙區 223
第11章 壩系安全穩定布局與壩級配置及其綜合效益研究 225
11.1 小流域壩系布壩密度研究 225
11.1.1 布壩密度影響因素分析 225
11.1.2 黃土高原不同分區小流域壩系布壩密度 226
11.2 壩系空間布局的配置比例分析 230
11.3 骨干壩*優控制面積分析 231
11.4 淤地壩相對穩定系數分析 232
11.5 淤地壩系建壩時序研究 233
11.5.1 流域壩系的建壩順序 233
11.5.2 小流域壩系的建壩時序分析 237
11.6 小流域壩系綜合效益的研究 239
11.6.1 壩系攔沙蓄水效益分析 240
11.6.2 壩地利用及增產效益分析243
11.6.3 生態效益 247
11.6.4 社會效益 247
第12章 黃土高原淤地壩水損特征及原因分析 249
12.1 黃土高原小流域壩
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