近日,黃河設計公司博士后科研工作站薛海博士及有關研究人員就國家自然科學基金項目及博士后課題―“基于數字流域的重力侵蝕模型及觀測技術研究”赴內蒙準格爾旗皇甫川流域爾架麻溝小流域進行了為期7天的實地觀測研究。
薛海的博士后課題及其所獲得的國家自然科學基金項目主要是對黃河中游重點產沙區的重力侵蝕進行研究,構建具有一定物理意義的計算模擬模型。以黃河中游區重力侵蝕為研究對象,以若干典型小流域或區域為研究區域,提出包括重力侵蝕原型觀測、模式識別及結果分析在內的重力侵蝕觀測方法,以此為基礎,運用泥沙運動力學、巖土力學、隨機數學等理論和方法,構建重力侵蝕力學計算模型。在模型計算及驗證基礎上,進一步探討重力侵蝕數量、分布與流域特性相互關系的宏觀規律性,為水土保持工程及流域生態治理提供理論研究框架和快速決策支持。
研究中,除了理論分析外,對流域侵蝕現象進行實地考察和觀測,不僅對于理論研究具有重要的啟示作用,而且觀測得到的結果可以用于模型計算結果的驗證中,從而在一定程度上突破現有重力侵蝕觀測資料極其匱乏的研究瓶頸。
在實地觀測中,薛博士等首先對用于控制徑流泥沙總量而專門修建的九孔三級徑流池的施工進度及質量等情況進行了督促和協調工作。在7天的觀測工作中,利用高精度差分GPS系統基站及流動站形成的精確統一的測量坐標系統,結合三維激光地形掃描儀,對所選擇的典型區域的精確三維地形進行了系統觀測。這一觀測數據較好地保留了汛前的侵蝕地形地貌形態及特征,再結合汛期的水沙過程測量及汛后一個時期的地形地貌特征,將構成較為完整的區域重力侵蝕(也包括其他類型侵蝕)的第一手資料,也將為相應的理論研究提供強有力的數據支撐。
此次觀測工作全部在自然條件較為惡劣且土壤侵蝕最為嚴重的區域內進行,薛博士及研究團隊成員克服了強烈的日照、高溫以及飲用水匱乏等困難,每天在野外工作12個小時以上,圓滿完成了近期的第一次實地觀測任務。據悉,根據研究計劃,近期薛博士等還將赴有關研究區域,完成后續的補充研究任務。