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期刊信息/Journal information
水土保持通报
中国科学院水利部水土保持研究所 水利部水土保持监测中心
水土保持通报

中国科学院水利部水土保持研究所 水利部水土保持监测中心

刘国彬

双月刊

1000-288X

bulletin@ms.iswc.ac.cn

029-87018442

712100

陕西省咸阳市杨凌区西农路26号

水土保持通报/Journal Bulletin of Soil and Water ConservationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊1981年创刊,是由中国科学院主管,中国科学院水利部水土保持研究所主办的学术性期刊,为中国科学院科学出版基金资助期刊,由科学出版社出版。连续3度被 编入我国《中文核心期刊》为《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国科学引文数据库》 来源期刊。 《水土保持通报》紧密跟踪本学科的发展动向, 全方位及时报道有关最新科研及实践成果, 积极引导和推动本学科及其实践的快速发展, 具有较强的系统性、实用性和行业导向性。 主要报道土壤侵蚀、旱涝、滑坡、泥石流、风蚀等水土流失灾害的现状、预防监督、治理 经验和效益及水土流失地区生态环境及社会经济可持续发展问题研究; 水土保持学科阶段性 的理论研究成果以及计算机、遥感、系统工程、生物工程等新技术在水土保持科研及其实践 中的应用; 国内外水土流失及水土保持研究新动态等内容。
正式出版
收录年代

    结合光谱降维的IPSO-SVR水体总磷浓度预测模型

    王彩玲张国浩
    196-204页
    查看更多>>摘要:[目的]选择最优模型对水体中总磷浓度进行预测,为准确、实时、高效检测水资源状况提供支持.[方法]以2021年在长江中下游武汉—安徽地区采集的水质样本作为研究对象,首先,对采集到的长江光谱数据进行最大最小归一化和均值中心化两种预处理操作以便统一数据的范围和均值点,并使用核主成分分析(KPCA)技术对预处理后的光谱数据进行降维操作.选取方差解释率为99.6%下的6个特征向量进行后续预测模型的训练,接着在原有粒子群算法的基础上引入自适应惯性权重更新公式和遗传—模拟退火变异思想,提高算法的寻优能力.使用改进的粒子群优化算法对支持向量回归模型中的超参数组合进行寻优,对支持向量回归模型使用输出的结果进行预测模型的训练,最后使用测试集数据进行总磷浓度的预测.[结果]提出了一种结合光谱降维的改进粒子群优化算法(IPSO)结合支持向量回归(SVR)的水体总磷含量预测模型.通过和当前预测性能较好的几种机器学习模型进行精度的比较发现,该试验模型对长江水体总磷浓度进行预测时决定系数(R2)为0.973 920,均方根差(RMSE)为0.003 012,平均绝对误差(MAE)为0.002 105.[结论]使用光谱数据结合降维技术、粒子群优化算法和机器学习模型的算法融合模型检测水体总磷浓度可行性强,精确度高,且拟合效果良好.

    高光谱IPSO-SVR模型KPCA降维长江水质总磷浓度检测

    陕西省水土保持率远期目标值与分阶段目标值的确定与探讨

    郝惠莉张镇玺袁瀛苗斌侠...
    205-214页
    查看更多>>摘要:[目的]探讨和明确陕西省水土保持率远期目标值与分阶段目标值,为准确评价该区水土保持工作成效和科学推进水土流失综合防治工作提供科学支撑.[方法]综合考虑陕西省社会经济条件与自然条件,分析对应年度水土流失面积变化情况及水土保持率变化情况,结合各年度水利年鉴和全国水土保持规划实施情况考核评估结果,结合土壤侵蚀分类分级、土地利用、海拔地形、植被覆盖、地理空间数据,研判现状条件下陕西省水土流失治理形势,确定陕西省2050年水土保持率远期目标值,及2025,2030和2035年分阶段目标值,并结合目标责任考核,提出陕西省水土保持率的实现途径.[结果]①自2011年以来陕西省水土流失面积年均减少量不断降低,治理难度不断加大,陕西省水土流失面积由72 686.00 km2降低至2022年的62 637.02 km2;②至2050年,水土流失治理措施全部实施后,预计削减水土流失面积21 607.05 km2,水土保持率远期目标值为79.02%;③2025,2030和2035年分阶段目标值分别为71.42%,73.97%和75.62%.[结论]科学合理地确定陕西省水土保持率目标值,可以满足陕西省落实生态文明建设目标评价考核与水土保持目标责任考核等工作的需求.

    水土保持率远期目标值分阶段目标值陕西省水土流失面积

    基于过程降雨的红层丘陵低山区滑坡灾害气象预警阈值研究

    易靖松程英建徐乙尹国龙...
    215-222,235页
    查看更多>>摘要:[目的]研究不同历时降雨强度与区域滑坡灾害的关系,并对滑坡灾害的气象预警阈值进行研究,为地方管理部门地质灾害预警提供科学依据.[方法]收集了 2013-2021年研究区348个雨量站的逐小时降雨数据和231处近10 a已发生灾情、险情滑坡事件的时间及位置,基于平均降雨强度(Ⅰ)—降雨历时(D)模型,分地貌单元,提出了不同降雨历时的临界降雨预警阈值和分级预警阈值.[结果]研究区丘陵地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为29.774,18.579,14.416,11.186,8.679和6.734 mm;低山地貌区不同前期降雨条件下1,3,6,12,24和48 h平均雨强的红色预警阈值依次为28.849,15.542,10.520,7.121,4.820和3.263 mm.[结论]在24 h前期降雨条件下,低山区对降雨的敏感性明显比丘陵区高,具体表现为低山区1,3,6,12和24 h的临界预警阈值明显比丘陵区更低,但随着降雨历时进一步延长,低山区和丘陵区域临界预警阈值趋于相近.

    平均降雨强度降雨历时分级预警预警阈值红层丘陵低山区滑坡灾害

    基于"天—空—地"协同观测的西宁市南川东路滑坡变形特征与稳定性分析

    王志超赵健赟温兰冲高崇越...
    223-235页
    查看更多>>摘要:[目的]明确降雨对西宁市浅层滑坡失稳的影响,为该市降雨型浅层滑坡灾害的监测预警防治提供依据.[方法]以青海省西宁市南川东路H7滑坡为例,采用"天—空—地"协同观测技术对滑坡体进行观测调查,基于流固耦合原理和非饱和土强度理论进行水力耦合数值模拟,得出降雨作用下斜坡的孔隙水压力、应力、位移演化及塑性区分布,通过强度折减法计算不同降雨时长下斜坡安全系数.[结果]①南川东路H7滑坡整体形态呈长条状,为"牵引—推移"式滑坡,运动模式表现为坡脚失稳牵引、中部变形滑移及顶部失稳推移.②雨水入渗引发斜坡土体饱和度上升、基质吸力消散、有效应力降低、抗剪强度衰弱,导致斜坡的下滑力增大、抗滑力减小,诱使南川东路滑坡稳定性持续下降.③模拟降雨72 h后,在浅层土体内形成接近贯穿的圆弧形塑性滑动面,斜坡的安全系数从1.17降至1.01,处于"暂时稳定—变形"的欠稳定状态.水平位移在坡脚处最大,为6.89 cm;竖向位移在坡体上部最大,为5.98 cm.[结论]①"天—空—地"协同观测技术可有效支撑滑坡灾害的调查与评估,有限元水力耦合数值模拟对降雨型滑坡稳定性研究适用性强、效果较好.②南川东路H7滑坡在高强度持续降雨下稳定性将进一步降低,威胁道路、建筑及居民安全,需重视潜在滑坡风险.

    "天—空—地"协同观测降雨型浅层滑坡失稳机制数值模拟变形特征稳定性分析

    基于域—生物群系—功能群分类的生态系统类型识别及时空格局变化分析——以河北省太行山区为例

    毕善婷陈影李泽屈爽...
    236-244,257页
    查看更多>>摘要:[目的]科学识别河北省太行山区生态系统类型,是理解河北省太行山区生态系统时空分布格局和支撑生态系统分类管理的基础.[方法]基于域—生物群系—功能群(RBE)的分类原理,构建了包括3个1级,8个2级和24个3级类的生态系统分类体系,并集成多源数据,开展了 2000和2020年的河北省太行山区生态系统的分类制图.基于RUSLE模型、InVEST模型和热点分析等方法,分析生态系统服务的时空格局演变.[结果]①河北省太行山区20a间建设用地生态系统增加最多,主要来自农田生态系统.农田生态系统缩减了 61 105.95 hm2,以雨养农田为主.受人类活动的影响,河流和人工湿地面积分别增加了 5 584.32和2 535.66 hm2,而林地和草地生态系统减幅分别为0.96%和8.18%.未利用地生态系统受研究区生态保护措施影响减少5 800.68 hm2.②生态系统服务值受生态系统类型分布影响总体呈现西高东低的分布格局,除粮食供给服务为西低东高,主要是由于农田主要分布在东部地区.③冷热点区域空间分布整体上具有重叠性,但仍有差异.[结论]提出的分类体系具有可行性,分类精度达到80%以上,符合研究区的生态系统类型变化趋势,可为识别山区生态系统分类和生态系统保护修复政策提供科学支撑,进而促进山区生态发展目标和可持续发展的实现.

    生态系统分类生态系统服务时空分布格局河北省太行山区

    青海省湟水流域潜在地质灾害识别与易发性评价

    高崇越赵健赟王志超温兰冲...
    245-257页
    查看更多>>摘要:[目的]明确青海省湟水流域地质灾害空间分布特征与规律,为该地区防灾减灾提供数据支撑与科学依据.[方法]通过小基线子集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术识别地质灾害点,结合地形因素、地质因素、环境因素、气象因素、人类活动因素进行灾害空间分布规律分析,建立逻辑回归(logistic regression,LR)—频率比(frequency response,FR)模型并检验,利用返回概率值进行易发性评价.[结果]①湟水流域所分布的潜在地质灾害以滑坡、崩塌为主,多种类型潜在地质灾害并生.滑坡与不稳定斜坡通常发育于坡度较缓的山坡上,通常伴有大量张拉与剪切裂缝,尤其在雨季发育明显,对山体下方交通、居民安全构成威胁.发育于河谷两岸的滑坡与不稳定斜坡还可能阻塞河流,形成堰塞湖,进一步加剧灾害风险.崩塌多发育在岩石结构较为疏松或风化严重的陡峭山壁,因地质脆弱,加之降雨等自然因素刺激,易使山体土块、岩石块下落,对下方的居民区和交通线路构成威胁.②研究区2 425-3 650 m高程区间的地质灾害分布较多,东北向为地质灾害易发坡向;地质灾害易发性随归一化植被指数(normalized digital vegetation index,NDVI)增加而降低,随坡度、地形起伏度、日降水量增加而升高,随距断层距离增加而减少.③湟水流域高易发区及较高易发区,面积约5 937.60 km2,占研究区总面积约38.78%,主要集中在湟水流域南、北边缘地区,湟中、大通、海晏交界处,以及建筑区周边边坡上.④对评价结果进行检验,模型预测性能受试者特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)线下面积(area under curve,AUC)为0.787,易发区由高至低FR逐级减小,与实际灾害点的分布具有良好的一致性.⑤断层核密度为湟水流域地质灾害发育的主控因子,坡向、地形起伏度、道路核密度次之,剖面曲率对地质灾害发育影响最小.[结论]①利用SBAS-InSAR技术能有效识别湟水流域潜在地质灾害,LR-FR模型获得的易发性评价结果可靠.②湟水流域地质灾害易发区的分布具有明显的空间差异性,主要分布在海拔较高、植被覆盖率较低、降雨量较大、距离断层近的地区,断层核密度为地质灾害易发性的主控因子.③湟水流域的地质灾害具有多发性、突发性和高风险性的特点,给当地居民生活、区域经济发展及生态环境带来了严重的影响.因此,对其进行监测、预警和防治工作显得尤为重要.

    湟水流域SBAS-InSAR逻辑回归—频率比空间分布易发性评价地质灾害

    建设项目用地总规模中耕地占用比例上限的确定——以陕西省为例

    朱小青王雅妮李佳颖甘敏...
    258-266页
    查看更多>>摘要:[目的]分析耕地资源与建设项目空间分布之间的关系,研究建设项目总规模中耕地占用比例上限的确定方法,为自然资源管理部门制定耕地保护措施提供依据.[方法]以陕西省为研究区,基于国土变更调查数据和建设项目样本数据,构建耕地密度作为指标,采用GIS空间叠加分析、地貌分区和统计参数对比方法,研究陕西省耕地密集程度分区方法,确定交通、能源、水利类单独选址建设项目总规模中的耕地占用比例上限.[结果]采用地貌分区和行政单元修订相结合的方法,以80%累计频率取值作为建设项目耕地占用比例的上限,将全省分为3个耕地密集程度区:陕北黄土高原耕地密集区、关中平原/陕南秦巴山地耕地密集区和其他区域(耕地非密集区),确定线性项目和面状项目在3个分区中的耕地占用比例上限分别为26%,42%,20%以及45%,80%,27%.建设项目总规模中的耕地占用比例在耕地密集区明显高于非密集区,呈现出耕地密度越大建设项目耕地占用比例越高的变化规律.[结论]通过确定建设项目耕地占用比例上限阈值,可使各类项目的耕地节约率达1.2%~17.9%,在保障项目用地的同时能够控制13.9%~22.5%的建设项目过度占用耕地,达到有效保护耕地的效果.

    建设项目耕地占用比例地貌分区耕地密度空间差异陕西省

    郑州市国土空间生态修复的关键区域识别

    樊凡田国行刘贺王赫...
    267-276页
    查看更多>>摘要:[目的]对郑州市国土空间生态修复关键区域识别,为该市和市域国土空间生态修复规划提供科学参考.[方法]利用形态学空间格局分析(MSPA)识别生态源地,通过景观连通性评价与电路理论提取生态廊道、识别生态修复关键区域,最终构建生态网络安全格局.[结果]郑州市生态源地共37个,面积共计983.29 km2,呈现西多东少,南北呈带状聚拢分布;提取郑州市85条生态廊道,廊道长度为0.11~47.92 km,共计689.50 km,其中关键生态廊道19条、重要生态廊道29条、一般生态廊道37条;识别生态夹点55处,总面积2.78 km2,多集于郑州市西南部,夹点所处位置阻力较小,土地类型主要以林地、草地、水体为主;将累计电流值划分3种等级障碍点,总面积为1 054.31 km2,占研究区面积的14.16%,主要位置在登封市与新密市主要交通道路周围的城镇区域;综合考虑研究区自然与社会现状,提出"一带,一环,两区,四团,多点"的生态网络安全格局.[结论]对识别的生态夹点与障碍点分别提出修复策略:生态夹点区域生态环境较好,因此以自然生态维护为主;生态障碍点区域主要为建设用地,开发强度较大,受人类干扰程度较多,因此以人工和自然修复并重的方式为主.

    电路理论生态网络构建国土空间生态修复关键区域识别郑州市

    云南省生态环境质量与生态修复区识别

    杨雪李益敏赵娟珍蒋文学...
    277-290页
    查看更多>>摘要:[目的]分析云南省生态环境时空变化,识别生态修复优先序,为该省低碳的可持续发展提供科学依据.[方法]基于遥感生态指数(RSEI)研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序.[结果]①22 a间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点.②2000-2022年空间上生态环境质量均表现为"西高东低"的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差.③2000-2005年受退耕还林政策的影响生态环境质量变好.2005-2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降.2011-2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复.2016-2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好.④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关.⑤2000-2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38× 107 t,在空间上总体表现为"南北高,中间低"的地带性分布特征.⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%.生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%.[结论]云南省2000-2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜地治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展.

    遥感生态指数生态环境质量生态修复区云南省

    西藏"一江两河"地区水力侵蚀的时空分异规律

    李浩然郝连安张秀梅王晨光...
    291-301页
    查看更多>>摘要:[目的]对西藏自治区"一江两河"地区土壤侵蚀强度及其时空分异规律进行分析,为该地区土壤侵蚀防治与生态治理提供科学依据.[方法]基于降雨、数字高程模型DEM、土壤、植被及土地覆被等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)及空间信息技术(GIS)等方法估算研究区1995,2005,2015和2020年的土壤侵蚀模数并进行土壤侵蚀强度分级,分析"一江两河"地区土壤侵蚀强度时空变化特征,阐明水土流失面积变化规律.[结果]①"一江两河"地区平均土壤侵蚀模数为30.35 t/(hm2·a),随时间呈先增加后降低的总体趋势,且土壤侵蚀模数呈减少趋势的区域面积逐年增加.②研究区土壤侵蚀强度呈西高东低的趋势,以轻度和微度为主,面积比例总和达70%及以上,各等级土壤侵蚀面积转移以中度侵蚀→轻度侵蚀为主.③流域内水土流失面积比例总体呈现减小趋势,谢通门县、拉孜县为侵蚀风险较高的区域.[结论]"一江两河"地区土壤侵蚀具有较强的时空分异性,中部地区土壤侵蚀风险较高,水土保持治理亟需加强.

    "一江两河"地区土壤侵蚀时空格局RUSLE模型