刘刚
- 作品数：16 被引量：142H指数：7
- 供职机构：中国科学院水利部水土保持研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程天文地球更多>>
- 小型水利工程质量监督信息化系统思考与设计被引量：9
- 2022年
- 小型水利工程建设点多量大范围广,质量监督工作面临诸多困难。依据水利工程建设质量监督管理相关规范,以线上办理质量监督事项、移动智能终端开展线下监管为核心需求,利用互联网、大数据、云计算等现代技术,文章设计了符合小型水利工程建设特点的质量监督信息化平台系统。该研究可重点解决市县两级小型水利工程建设质量监管困难,实现水利工程质量监督数字化转型。
- 常兴王孟强刘刚刘刚
- 关键词：水利工程信息化系统设计
- 横、顺坡垄作对黑土坡面侵蚀-沉积周期规律的影响被引量：9
- 2022年
- 我国东北黑土区的水土流失和土地退化正严重制约着东北地区农业经济发展,威胁国家粮食生产安全。掌握不同垄作方向耕作措施下的东北黑土区土壤侵蚀规律,对合理布设水保措施、控制水土流失等具有重要意义。采用^(137)Cs示踪技术并结合小波分析方法,对不同垄作方向坡耕地土壤侵蚀-沉积速率的空间变化规律开展研究。结果表明:(1)横、顺坡垄作坡面^(137)Cs平均浓度分别为1802 Bq·m^(-2)和1770 Bq·m^(-2),均小于当地背景值2417 Bq·m^(-2),说明在两种垄作方向下均发生了不同程度的土壤侵蚀。(2)横坡垄作的坡面平均侵蚀速率(1341 t·km^(-2)·a^(-1))小于顺坡垄作(1477 t·km^(-2)·a^(-1)),表明在长期平均条件下前者的水土保持作用优于后者。尽管研究区土壤侵蚀属于轻度侵蚀,但其侵蚀速率远大于黑土区的土壤容许流失量(200 t·km^(-2)·a^(-1)),因而在本研究区进行水土流失综合治理已迫在眉睫。(3)横、顺坡垄作在整个坡面均存在侵蚀-沉积的周期性变化规律,顺坡垄作存在一个45 m的主周期和一个75 m的次周期,而横坡垄作只存在一个45 m的主周期。准确把握土壤侵蚀-沉积在坡面的周期性变化规律,可为坡面水土保持措施的精确布设提供科学的理论依据。
- 王小康谷举刘刚刘刚
- 关键词：土壤侵蚀垄作小波分析
- 集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应被引量：16
- 2016年
- 集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验,以黄土高原典型黄绵土为研究对象,研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明,除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外,其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现,导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升,出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比,表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响,对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。
- 肖海刘刚刘刚
- 关键词：水动力学径流剪切力土壤剥蚀率
- 黑土区宽垄和窄垄耕作的顺坡坡面土壤侵蚀对比被引量：12
- 2019年
- 宽垄耕作具有明显的增产效应,但顺坡宽垄耕作的坡面土壤侵蚀研究鲜见报道。该文基于野外大型坡面径流场观测和室内模拟降雨试验,对比分析了中国黑土区顺坡宽垄和窄垄耕作的坡面土壤侵蚀差异。结果表明,野外观测和室内模拟条件下顺坡宽垄坡面侵蚀量较之于顺坡窄垄坡面分别减少64.4%~90.4%和33.2%~57.9%,同时2种垄作方式下坡面侵蚀量与径流量均呈现出良好的线性关系(R^2≥0.81),但顺坡宽垄处理下的坡面侵蚀量随径流量的增加幅度小于顺坡窄垄处理。野外观测结果还表明,2种垄作方式的坡面侵蚀量皆与降雨侵蚀力PI30和径流量呈显著正相关关系,顺坡宽垄较之于顺坡窄垄减少的坡面侵蚀量随着PI30的增大而呈降低趋势,当PI30为430~605时,顺坡宽垄较顺坡窄垄的坡面土壤侵蚀量减少74.8%~90.4%,当PI30为1520~1708时,顺坡宽垄较顺坡窄垄的坡面土壤侵蚀量减少64.4%和66.5%。无论是野外观测还是室内模拟试验均表明,与传统的顺坡窄垄相比,顺坡宽垄具有较好防治坡面土壤侵蚀效果。因此,在东北黑土区推广宽垄耕作对保护黑土资源有重要意义。
- 王磊师宏强刘刚刘刚覃超郑粉莉张加琼
- 关键词：土壤径流东北黑土区野外观测
- 有机质影响溅蚀破坏土壤团聚体的主要作用机制被引量：8
- 2021年
- 土壤有机质是团聚体的重要组成部分,其在团聚体形成过程中作用机制已有大量研究,但有机质在团聚体破坏过程中起何种作用尚未明晰,其对团聚体破坏过程中雨滴机械打击和消散作用贡献的影响也有待深入研究。为研究不同有机质含量对土壤团聚体的影响,选取5种不同退耕还林年限的土壤为研究对象,利用95%酒精和超纯水作为降雨液体,分别在4个高度下(0.5、1、1.5和2 m)对其进行溅蚀试验。结果表明:随有机质含量的增加,团聚体稳定性逐渐增强,土壤对雨滴机械打击和消散作用的敏感程度越来越弱,土壤抵抗侵蚀的能力越来越强;降雨前后大团聚体数量随着有机质含量的增加逐渐趋近相似,且酒精雨滴作用下的大团聚体含量明显大于超纯水作用下的大团聚体含量;在相同的降雨动能条件下,有机质含量增加使消散作用的贡献率呈现减小的趋势,且其对消散作用的影响在降雨动能较小时较为显著。研究结果对深入理解溅蚀过程中团聚体稳定性评价以及团聚体破坏因子具有重要作用。
- 李海茹广彗冰刘刚刘刚师宏强陈鸿雷宇宏
- 关键词：溅蚀团聚体有机质
- 利用探地雷达测定东北黑土层厚度在坡面的空间变化被引量：1
- 2024年
- 准确掌握黑土层厚度分布信息对于黑土资源评价和保护具有重要意义。然而,传统土层厚度测定方法包括土壤剖面法、插钎法和钻孔法等对于大范围的土壤厚度测定效率较低且连续性较差。本研究利用探地雷达探测了东北黑土区直型、凸型和凹型3种坡型坡面的黑土层厚度。室内模拟试验对黑土及黄土母质土壤分别设置不同的容重和含水量,探究土壤含水量和容重对土壤介电常数的影响以及探地雷达测定黑土厚度的可行性。野外试验通过开挖剖面和预埋标识物,验证了探地雷达测量黑土厚度的准确性。结果表明:土壤介电常数随容重的增大而增大,随土壤含水量的增加而减小;黑土和黄土母质层土壤含水量、容重和介电常数之间的关系可以用两个对数方程来描述,其精确度为95.26%~99.66%。探地雷达测量黑土厚度与剖面实测厚度相比,精确度为87.05%~95.58%。3个坡面的黑土厚度空间分布不同,且坡脚发生沉积处的黑土厚度较大,坡肩和坡背土壤侵蚀较严重处的黑土厚度较薄。本研究可为进一步探明和保护黑土资源提供一种高效、准确的土壤厚度调查方法。
- 刘畅刘勤张琼淡晨希刘刚
- 关键词：探地雷达介电常数土层厚度
- 黄土区沟道阶梯状边坡水土流失防治措施与机理被引量：4
- 2017年
- 陕北地区治沟造地工程中新修沟道阶梯状边坡抗蚀性较弱。研究利用室内人工模拟降雨试验,研究新开挖沟道阶梯状边坡在降雨作用下不同水土保持措施的水沙效应,并观测其侵蚀发育过程。结果表明:极端气象条件(120mm/h雨强)与坡顶部区域汇水作用是导致阶梯状边坡产生快速侵蚀破坏的两个主要条件。当边坡仅受到降雨作用,雨强在60mm/h^90mm/h之间变化时,产沙速率稳定,不同雨强下产沙速率呈现倍率关系,坡面侵蚀现象无明显差异,坡体无明显破坏;120mm/h雨强条件下,产沙速率显著上升,侵蚀发育过程出现明显变化,坡体破坏明显。阶梯状边坡平台反坡措施能有效减少60mm/h,90mm/h,120mm/h三种雨强下产沙量58.4%,35.2%,62.1%,减少径流量69.6%,26.6%,60.8%,并有效减缓坡体表面破坏及侵蚀发育速度。用放水试验模拟无截排水措施情况,发现截排水措施能够有效降低产沙量92.7%,同时改变了侵蚀发育的现象,将急剧下切发育的细沟侵蚀转变为了发育较为缓慢的层状面蚀。从减水减沙的角度,坡顶截排水措施与平台反坡措施皆为有效的阶梯状边坡水土流失防治措施。
- 刘佳鑫刘刚刘刚
- 关键词：土壤侵蚀水土保持
- 坡度与降雨强度对植物路路面侵蚀动力参数的影响被引量：6
- 2009年
- 通过人工模拟降雨试验,研究了不同坡度和降雨强度条件下植物路的水沙响应过程及机制。结果表明:植物路和裸露路面的径流水力学参数流速、径流深、雷诺数、弗劳德数和过水断面单位能量均随坡度和降雨强度的增大而增大;而Darcy-weisbach阻力系数和曼宁糙率系数则随坡度的增大而增大,随降雨强度的增大而减小。在相同坡度和降雨强度条件下,植物路路面径流的流速、雷诺数、弗劳德数和过水断面单位能量比裸露路小,而径流深、Darcy-weisbach阻力系数和曼宁糙率系数均比裸露路大。在不同坡度和降雨强度条件下,植物路径流量与径流时间均符合双曲线移轴模型关系,而输沙率与径流时间符合三阶对数关系。植物路减沙效益明显大于减水效益,并且减水和减沙效益均随着坡度和降雨强度的增大而减小,因此在建设植物路时应同时考虑坡度和当地降雨强度的影响。
- 刘刚刘刚郑世清田风霞马春艳
- 关键词：植物路人工降雨减水减沙
- 陕北黄土高原全新世气候影响下的黄土沉积速率
- 陕北黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一，该地区的黄土沉积速率是确定容许土壤流失量的基础。全新世以来气候波动变化，对黄土的沉积和发育造成一定影响，而该时期形成的土壤与人类关系最为密切，因此需要探讨全新世气候影响下的黄...
- 刘刚
- 关键词：全新世气候变化水土流失土壤流失量
- 文献传递
- 雨滴机械打击和消散作用对土壤团聚体的破坏特征被引量：22
- 2017年
- 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是描述土壤抵抗侵蚀过程中破坏作用的重要指标。但溅蚀过程中,雨滴对团聚体的消散和机械打击两种破坏作用的相对贡献及其破坏机制尚未明晰。利用酒精和超纯水作为雨滴形成材料,模拟机械打击单独作用及消散和机械打击共同作用,分别在五个高度(0.5、1、1.5、2和2.5 m)对塿土和黄绵土进行溅蚀实验。结果表明:当降雨动能相同时,塿土的溅蚀率均小于黄绵土。同时,超纯水雨滴对土壤的机械打击和消散共同作用所导致的溅蚀率均大于酒精雨滴单一机械打击作用的溅蚀率。随着降雨动能增加,两种雨滴对两种土壤的溅蚀率均呈幂函数增加;团聚体因消散破坏作用和机械打击作用的溅蚀率均亦随之增加。但两种土壤的消散破坏作用和机械打击作用的贡献率分别随着降雨动能增加而减小和增加。在相同降雨动能时,塿土消散破坏作用的贡献率均大于黄绵土,而机械打击作用贡献率均小于黄绵土。研究结果对深入理解溅蚀过程中团聚体破坏机理及评价溅蚀过程中团聚体稳定性具有重要意义。
- 肖海刘刚刘刚蒙蒂凯诺刘普灵
- 关键词：溅蚀团聚体降雨动能
