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    科研動態

    地環所科研團隊提出黃土高原固溝保塬“攔-蓄-排-固”科學模式

    發表日期:2023-11-13來源:科學網放大 縮小  

      由于高強度人類活動和極端降雨的影響, 黃土塬溝道侵蝕劇烈, 水土流失嚴重, 塬面萎縮呈逐年加劇的趨勢。但是,對水動力與人類活動雙重作用下黃土塬溝道侵蝕擴張機理、不合理固溝保塬措施的水土災變過程和控制因素還是研究認識不夠?! ?/p>

      基于這一現狀, 中國科學院地球環境研究所金釗研究員聯合中國科學院院士彭建兵教授的長安大學團隊,以黃土高原最大的塬面——董志塬為重點研究區域,開展了黃土塬溝道侵蝕擴張機理與固溝保塬工程科學性研究,取得一系列創新性認識?! ?/p>

      研究發現垂直節理的普遍發育是黃土各向異性、強水敏和易侵蝕的根本原因,而黃土結構孔隙中存在的孔隙集中帶和垂直管狀通道,是原生垂直節理形成的微細觀結構基礎?! ?/p>

      研究還發現歷史時期人類活動大大加速了黃土塬溝道侵蝕的發育過程?! ?/p>

      研究揭示出地表水的不合理疏導和地下水位的上升是影響董志塬固溝保塬工程穩定性的兩個最主要問題?! ?/p>

      科研團隊提出以控水為核心的固溝保塬“攔-蓄-排-固”科學模式?!皵r”主要指利用塬邊護邊埂和坡面梯田攔截地表徑流,減少塬邊和坡面侵蝕沖刷,增加降雨就地入滲;“蓄”主要指在塬面修建人工湖和澇池,收集地表徑流,減少徑流沖刷,實現塬水不下溝;此外,在溝底修建淤地壩和小型水庫,進行水沙集蓄,減輕溝床下切;“排”主要指在塬面和溝坡修建排水渠或導水管道,溝坡配套修建消能井,降低勢能差,引導徑流有序下溝;“固”主要指實施溝頭回填固定和坡面防護工程,以降低地質災害風險。

      上述相關研究成果以總結性文章發表在《中國科學:地球科學》2023年第4期上。

      黃土塬邊垂直節理的形態特征、發育規律及對塬邊侵蝕和滑坡的影響。

      董志塬快速的城鎮化和交通路網擴張加速了塬面侵蝕和萎縮。

      以控水為核心的固溝保塬“攔-蓄-排-固”科學模式和系統治理思路?!?/p>

     

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