近日,黄河设计公司博士后科研工作站薛海博士及有关研究人员就国家自然科学基金项目及博士后课题―“基于数字流域的重力侵蚀模型及观测技术研究”赴内蒙准格尔旗皇甫川流域尔架麻沟小流域进行了为期7天的实地观测研究。
薛海的博士后课题及其所获得的国家自然科学基金项目主要是对黄河中游重点产沙区的重力侵蚀进行研究,构建具有一定物理意义的计算模拟模型。以黄河中游区重力侵蚀为研究对象,以若干典型小流域或区域为研究区域,提出包括重力侵蚀原型观测、模式识别及结果分析在内的重力侵蚀观测方法,以此为基础,运用泥沙运动力学、岩土力学、随机数学等理论和方法,构建重力侵蚀力学计算模型。在模型计算及验证基础上,进一步探讨重力侵蚀数量、分布与流域特性相互关系的宏观规律性,为水土保持工程及流域生态治理提供理论研究框架和快速决策支持。
研究中,除了理论分析外,对流域侵蚀现象进行实地考察和观测,不仅对于理论研究具有重要的启示作用,而且观测得到的结果可以用于模型计算结果的验证中,从而在一定程度上突破现有重力侵蚀观测资料极其匮乏的研究瓶颈。
在实地观测中,薛博士等首先对用于控制径流泥沙总量而专门修建的九孔三级径流池的施工进度及质量等情况进行了督促和协调工作。在7天的观测工作中,利用高精度差分GPS系统基站及流动站形成的精确统一的测量坐标系统,结合三维激光地形扫描仪,对所选择的典型区域的精确三维地形进行了系统观测。这一观测数据较好地保留了汛前的侵蚀地形地貌形态及特征,再结合汛期的水沙过程测量及汛后一个时期的地形地貌特征,将构成较为完整的区域重力侵蚀(也包括其他类型侵蚀)的第一手资料,也将为相应的理论研究提供强有力的数据支撑。
此次观测工作全部在自然条件较为恶劣且土壤侵蚀最为严重的区域内进行,薛博士及研究团队成员克服了强烈的日照、高温以及饮用水匮乏等困难,每天在野外工作12个小时以上,圆满完成了近期的第一次实地观测任务。据悉,根据研究计划,近期薛博士等还将赴有关研究区域,完成后续的补充研究任务。