刘刚
- 作品数：19 被引量：166H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：10
- 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：12
- 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
- 1960-2020年东北黑土区水蚀动力因子时空格局及其对主要大气海洋环流模式的响应
- 2024年
- [目的]研究东北黑土区水蚀动力因子的时空格局及其对大气海洋环流模式的响应,对区域极端降水事件诱发的土壤侵蚀防治有重要意义。[方法]选用降雨侵蚀力(R)、暴雨雨量(R 50p)、极端强降水量(R 95p)、连续5日最大降水量(R 5d)表征水蚀动力因子,基于1960-2020年逐日降雨数据,采用滑动平均、小波分析、Sen斜率估计法、Mann-Kendall检验方法,分析1960-2020年东北黑土区水蚀动力因子的时空格局,解析水蚀动力因子对大气海洋环流模式的响应。[结果](1)东北黑土区的年降雨侵蚀力(R)为1145.36~3575.94(MJ·mm)/(hm^(2)·h·a),暴雨雨量(R 50p)为73.17~197.86 mm,极端强降水量(R 95p)为265.81~566.35 mm;连续5日最大降水量(R 5d)为69.67~124.95 mm。(2)东北黑土区4个水蚀动力因子在1960-2000年均呈不显著上升趋势,且均未发生整体突变,但2015年后上升趋势明显,表明研究区发生降雨侵蚀的潜在可能性增加。4个水蚀动力因子均存在以约44年为主周期,29年为小周期的周期性变化特征,并经历高低交替2次振荡过程。(3)各水蚀动力因子的空间分布均呈现南高北低,东西两侧低中部高的特征,各指标的最大值出现在长白山-完达山山地丘陵区,最小值出现在呼伦贝尔丘陵平原区。(4)东亚夏季风指数(EASMI)是对东北黑土区水蚀动力因子影响最显著的单一环流模式,北极涛动(AO)和多元ENSO-南方涛动指数(MEI)可以通过影响东亚夏季风间接影响水蚀动力因子。东亚夏季风指数-南海夏季风指数叠加(EASMI-SCSSMI)对各水蚀动力因子的影响均为最显著(ΔPSAC>5%);而东亚夏季风指数、南海夏季风指数和多元ENSO-南方涛动的大气海洋环流模式仅对降雨侵蚀力(R)影响显著(ΔPSAC>5%)。[结论]东北黑土区水蚀动力时空格局的影响因素主要包括地形、东亚夏季风和南亚夏季风等,需关注2014年后水蚀动力增强带来的潜在水蚀危害。
- 高晓玉郑粉莉郑粉莉郑润禾付金霞付金霞刘刚张加琼
- 关键词：东北黑土区极端降水
- 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
- 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
- 安徽省重点水土流失区土壤可蚀性K值评估与修正被引量：1
- 2024年
- [目的]评估不同土壤可蚀性K值计算方法在安徽省重点水土流失区的有效性,并基于实测可蚀性K值校正各计算方法。[方法]应用Nomo方程、修正Nomo方程、EPIC模型、DG模型及Torri模型估算各径流小区土壤可蚀性K值,并基于霍山县、广德县、岳西县及歙县四地的径流小区监测资料,获取真实土壤可蚀性K值,以评估各方法的有效性。[结果]霍山县、广德县、岳西县及歙县土壤可蚀性K值分别为0.033~0.035,0.018,0.021,0.041(t·hm^(2)·h)/(hm^(2)·MJ·mm)。不同方法计算的土壤可蚀性K值差异较大且都远远高估了实测值,整体表现为K_(Torri)>K_(Nomo)>K_(M-Nomo)>K_(DG)>K_(Epic)。校正后的各可蚀性K值计算方法较之前均有很大改进,其中校正后的Nomo方程及修正Nomo方程具有较高的性能。[结论]校正后的Nomo方程及修正Nomo方程被推荐在安徽省重点水土流失区使用。
- 刘旦旦刘亚夏小林刘刚
- 关键词：水土流失土壤可蚀性径流小区
- 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：9
- 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
- 内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征
- 2025年
- [目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的土壤样品,利用137 Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率,结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果](1)3个坡面所有采样点137 Cs含量均小于背景值(1984.24 Bq/m^(2)),表现为所有坡面土壤流失。(2)3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为:海拉尔〔6533.37 t/(km^(2)·a)〕>额尔古纳〔4174.35 t/(km^(2)·a)〕>牙克石〔2765.87 t/(km^(2)·a)〕。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近,同一断面侵蚀速率的变异程度较高。(3)土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化,但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80~160 m和160~200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100~120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征,在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。
- 邹惠杰刘刚刘刚孙波刘亚张琼郭珍
- 关键词：土壤侵蚀典型黑土农牧交错带小波分析
