水土流失量估算模式
数学模型法和经验法水土流失
数学模型法和经验法水土流失水土流失，又称土壤侵蚀，并且主要指水力侵蚀。
一般有侵蚀模数[侵蚀强度，t/（km2·a）]、侵蚀面积和侵蚀量几个定量数据，侵蚀面积可通过资料调查或遥感解译而得出，侵蚀量可根据侵蚀面积与侵蚀模数的乘积计算得出，也可根据实测得出。
本文主要介绍侵蚀模数的预测方法。
1．侵蚀模数预测方法（1）已有资料调查法。
根据各地水土保持试验、水土保持研究站所的实测径流、泥沙资料，经统计分析和计算后作为该类型区土壤侵蚀的基础数据。
（2）物理模型法。
在野外和室内采用人工模拟降雨方法，对不同土壤、植被、坡度、土地利用等情况下的侵蚀量进行试验。
（3）现场调查法。
通过对坡面侵蚀沟和沟道侵蚀量的量测，建立定点定位观测，对沟道水库、塘坝淤积量进行实测，对已产生的水土流失量进行测算，计算侵蚀量。
利用小水库、塘坝、淤地坝的淤积量进行量算，经来沙淤积折算，计算出土壤侵蚀量。
（4）水文手册查算法。
根据各地《水文手册》中土壤侵蚀模数、河流输沙模数等资料，推算侵蚀量。
（5）土壤侵蚀及产沙数学模型法：通用水土流失方程式（USLE）。
A＝R·K·L·S·C·P （9-1）式中：A——单位面积多年平均土壤侵蚀量，t/（km2·a）；R——降雨侵蚀力因子，R＝EI30（一次降雨总动能×30min雨强）；K——土壤可蚀性因子，根据土壤的机械组成、有机质含量、土壤结构及渗透性确定。
L——坡长因子；S——坡度因子，我国黄河流域试验资料，LS＝0.067L0.2S1.3；C——植被和经营管理因子，与植被覆盖度和耕作期相关；P——水土保持措施因子，主要有农业耕作措施、工程措施、植物措施。
水土流失预测还包括可能造成危害的预测，如土地退化问题、下游河道泥沙增加和淤积问题、对下游防洪的影响、地下水的影响以及区域生态环境的影响等。
这些都根据评价中的具体需求和要求进行。
水土流失预测内容和方法
预测内容和方法预测内容水土流失预测的目的是为了分析工程施工可能造成的水土流失量及其潜在的水土流失危害，掌握工程施工过程中新增水土流失发生的重点时段及重点部位，为合理布设各项防治措施提供科学依据。
根据《开发建设项目水土保持技术规范》规定，水土流失预测主要内容包括：(1)原地貌、土地及植被破坏情况的预测；(2)弃土、弃石、弃渣量；(3)损毁水土保持设施面积；(4)可能造成的新增水土流失量；(5)可能造成的水土流失危害。
预测方法(1)原地貌、土壤、植被的扰动和破坏面积预测采用统计计算和实地调查法，通过分析主体工程的设计资料，结合现场勘察，对施工中场地平整开挖、占压土地、破坏林草植被的种类、数量、程度及面积分别进行调查统计。
(2)损坏水土保持设施面积的计算采用统计计算和调查法，根据工程资料，结合项目建设区地类，并根据湖南省的水土保持相关文件，统计计算出项目建设造成的损坏水土保持设施的面积。
(3)弃土、弃石、弃渣量的调查统计：建设期产生的弃土、弃石、弃渣量按工程可行性研究阶段的资料进行预测。
(4)可能造成的水土流失危害调查统计：分析工程建设造成的对原生地貌的破坏，弃土和弃渣的堆积等实际情况，结合工程的设计资料，对比周边地区，分析工程建设可能造成的水土流失危害。
(5)对本工程建设造成的水土流失量预测的预测方法水土流失预测的方法较多，包括同类工程实测资料类比法、地方经验方程计算法、监测小区实测资料法、人工模拟降雨小区试验法、专家估判法、航空照片资料判别法等，各方法均有一定的优缺点，亦有一定的适用范围，结合本工程的实际情况，并考虑预测方法的可操作性，对因工程建设造成的水土流失量采用类比法与实测相结合的方法。
其中水土流失按以下公式进行预测。
式中，Wi —预测单元水土流失量，t ； n —预测单元，1，2，3，……，n-1，n ；F i —第i 个预测单元面积（弃渣、表土堆置及临时堆渣指堆积外表面积，分平面面积和坡面面积），km 2；M i —不同预测单元的土壤侵蚀模数，t/km 2.a ； T i —预测时段，a 。
水土流失计算方法
RUSLE 模型是通过对通用土壤流失方程 USLE 模型的改进得到的。
RUSLE 与 USLE 具有相同的数学表达式：A=R·K·LS·C·P式中，A 为年均土壤侵蚀量（t·hm -2·a -1）,主要指由降雨和径流引起的坡面细沟或细沟间侵蚀的年均土壤流失量；R 为降雨侵蚀力因子（MJ·mm·hm -2·h -1·a -1）,它反映降雨引起土壤流失的潜在能力。
本方案基于月平均降雨量和年平均降雨量的Wischmeier 经验公式计算(Wischmeier, 1969)；21.5lg 0.81881211.73510p i p i R ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦==⨯∑式中pi 和p 分别是月均和年均降雨量(mm)。
计算得到各站点在2000-2007年平均降雨侵蚀力，然后利用Kriging 空间内插方法对34个站点(包括@@@@@站点)进行插值，得到流域水平降雨侵蚀力图层，最后得到流域30 m×30 m 的R 因子栅格图层（图2）。
K 为土壤可蚀性因子（t·hm -2·h·MJ -1·mm -1·hm -2）,它是衡量土壤抗蚀性的指标，用于反映土壤对侵蚀的敏感性。
K 表示标准小区单位降雨侵蚀力引起的单位面积上的土壤侵蚀量。
由于缺乏各土壤类型的结构系数和渗透性等级数据，因此选择侵蚀/生产力影响模型EPIC 的公式计算流域各类型土壤的K 因子值，EPIC 的计算公式为：(){}()()0.30.20.3exp 0.02561/1000.250.711.0 1.0exp 3.72 2.951exp 5.5122.91SIL K SAN SIL CLA SIL C SN C SN SN ⎛⎫=+-⎡⎤ ⎪⎣⎦+⎝⎭⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪ ⎪⎪+-+-+⎝⎭⎝⎭ 式中,SAN 、SIL 、CLA 和C 是砂粒、粉粒、粘粒和有机碳含量(%)，其中SN1=1-SAN/100。
水土流失防治六项指标计算公式
水土流失防治六项指标计算公式
一、各项面积的概念(定义)和各项面积的相差关系
建筑面积=方案中的防控责任面积
1、扰动土地面积=实际发生的占地面积，不包括已征地而未利用的预留场地。
扰动土地整治率=（建筑广场道路硬化面积+水域+项目）
措施+植物措施)/扰动土地总面积
建筑道路场地硬化面积=实际建筑、场地硬化、道路占地等。
如果是：也列出水面面积。
2、水土流失面积=实际发生水土流失的面积=扰动面积-建筑
道路现场硬化区域-水面区域
水土流失总治理度=（工程措施+植物措施)/(扰动面积-建筑
道路现场硬化区域（水面区域）
3、土壤流失控制比
土壤流失控制率=允许的土壤流失强度/处理后的平均土壤流失强度
4、拦渣率
挡渣率=本工程实际挡渣（石渣）量/总弃渣（石渣）量5。
林草植被恢复率和林草覆盖率
林草植被恢复率=植物措施面积/(可绿化面积=水土流失面积
-康复区-工程措施区）
林草覆盖率=植物措施面积/项目建设区面积。
水土流失预测
第7章水土流失预测7.1预测的目的原则7.1.1预测目的根据项目建设施工特点，在调查和计算出项目建设过程中可能损坏、扰动地表植被面积，弃土、弃渣的来源、数量、堆放方式、地点及占地面积的基础上，结合当地水土流失特征，进行综合分析论证，采用科学合理的预测方法，对造成水土流失的形式、强度、数量、危害等进行调查评价，为合理布设水土流失防治措施的总体布局及各单项防治措施设计，有效防治新增水土流失提供依据，也有助于保障项目将来的安全运营和生态环境的良性循环。
7.1.2预测原则根据本工程建设所产生水土流失特点，水土流失预测的原则如下。
（1）本工程已经开工建设，且已近完工，应对施工期水土流失量进行调查，自然恢复期进行预测，每个预测（调查）单元的时段按最不利的情况进行考虑，超过雨季长度的按年计算，不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。
（2）本方案所有的预测（调查）方法、预测（调查）内容和预测（调查）结果等，均是以“按照开发建设项目正常的设计功能，无水土保持工程条件下可能产生的土壤流失量与危害”为前提进行的预测分析。
（3）项目建设水土流失预测（调查）将根据项目特点进行综合分析。
本方案将主要对因项目建设而扰动破坏原地表可能造成的水土流失，结合土壤侵蚀原理进行定量分析。
7.2水土流失特点分析根据本项目的实际情况，本项目由于施工期土石方开挖、填筑、堆放等，扰动原地貌，占压土地，破坏原有植被，造成土体结构疏松，使其水土保持功能降低或丧失，加剧了区域内水土流失的发生和发展。
该项目建设生产过程中产生的新增水土流失其主要特点如下：（1）土方开挖及搬运量大本项目产生废弃土石方22935m3，废弃土石方堆放在渠道两侧边坡，土体松散，且未采取任何防护措施，在降雨天气极易发生水土流失。
（2）地表扰动范围呈线状分布本工程所扰动地表面积较其它项目相对较分散，主要分区钦北区及灵东区，扰动区域线状分布。
（3）扰动区水土流失以水力侵蚀为主按全国土壤侵蚀类型区划标准，项目区属以水力侵蚀为主的南方红壤丘陵区，水土流失允许值为500t/km2.a，施工期间的水土流失以水力侵蚀为主。
水土保持方案中水土流失预测.doc
水土保持方案中水土流失预测
（1
（2
①必须分时段进行预测，建设类项目一般只预测建设期，运行期可进行一定时段的分析；生产类项目分别对土建期、生产运行期进行
②必须分项目区进行预测，如主体施工区、土石料场区、堆弃渣
③各项目区不能都用总工期一个时段计算，应根据本项目区的具
（3）水土流失量的预
①推荐使用类比法。
用表格说明类比工程的可比性，实测类比工程产生的流失量（用断面法、体积法测算），确定加速侵蚀系数A和流弃比a.
扰动地表流失量：W1=（FiMiAiTi
弃渣流失量：W2=（SiaTi
②鼓励实验观测。
如进行人工模拟降雨实验、设置断面进行雨后
③使用通用土壤流失方程式（A=RKLSCP），必须具备相应的试验资
注1：用土壤侵蚀分类分级标准套表格计算侵蚀量是不合理的。
注2：简单用流失量相加减的方法，得出新增流失量的负值是不
④强调分析水土流失可能造成的危害（量和灾害），并据此确定相
（4
①在预测水土流失总量的基础上，明确产生水土流失（量或危害）
②在水土流失强度预测的基础上，提出应采取的防治工程类型（如
③根据水土流失量的变化过程，提出防治工程（特别是临时防护措施）的实施进度要求。
④根据水土流失强度和总量，明确监测的重点时段、重点区段。
（5。
水土流失量计算公式
水土流失量计算公式水土流失，也称为土地破坏，是一种使土地能力发生改变的现象，它的出现引起的土壤、水资源的损失，影响环境的一种现象。
水土流失发生的原因是多方面的，但最重要的影响因素是侵蚀性降雨。
在水土流失时，水流会带走土壤颗粒、沉积物和有机物，在此过程中，大量的能源也被耗费，最终会影响生态环境的安全性和健康状况。
为了更好地分析水土流失的原因及其影响，科学家们提出了一种计算水土流失量的公式河出量公式，这一公式可以准确地计算水土流失量。
河出量公式由布里格斯、卢卡索等科学家所提出，其公式如下： Q = KASLPR其中，Q为入河量，K表示出流系数，A为流域面积，S为流域平均斜率，L为流域平均长度，P为雨量，R表示抽水率。
其实，把这一公式应用于实践，计算出的河流出流量有一定限度，即把这些数值与实际的河出量比较，从而可以得出水土流失率。
除此之外，还有一些简单的计算公式，比如用于计算水土流失速率的Geijsbies-Onsager公式，其公式如下：E = 0.2 * P * A * S * (1 + 2K)其中，E表示水土流失量，P表示雨量，A表示流域面积，S为流域平均斜率，K表示粘性系数。
一般来说，这两种常用的水土流失量计算公式都可以很好地反映实际情况，便于科学的衡量水土流失的量级及造成的破坏，从而优化水土资源的管理，减少水土流失对环境的不利影响。
此外，在水土流失量计算过程中还可以使用一些数据分析方法，比如GIS技术，大数据等来收集、分析地理spatial数据，从而更好地评估水土流失量。
总之，河出量公式和Geijsbies-Onsager公式都可以有效地提高水土流失量的计算精度，使得在水土资源管理中可以更专业、准确地评估水土流失量，从而减少水土流失的不利影响。
水土保持率计算方法
水土保持率计算方法
水土保持率是指在一定区域内，通过采取相应的水土保持措施，防止水土流失所达到的保护效果。
其计算方法如下：
1. 计算水土流失量
水土流失量是指单位面积内由于水力作用和重力作用而流失的土壤量。
其计算方法可以采用USLE模型（通用土壤流失公式）或RUSLE模型（修正的通用土壤流失公式），根据不同的数据可选用不同的模型。
2. 计算预测水土流失量
预测水土流失量是指在没有采取水土保持措施的情况下，预计会流失的土壤量。
其计算方法也可以采用USLE模型或RUSLE模型进行预测。
3. 计算水土保持措施的效果
水土保持措施的效果是指通过采取相应的措施，减少水土流失量的能力。
其计算方法可以采用不同的公式，如绿色因子法、折算因子法等。
4. 计算水土保持率
水土保持率的计算公式为：水土保持率= 1 - 预测水土流失量/ 水土流失量×水土保持措施效果。
综上所述，水土保持率的计算需要先计算水土流失量和预测水土流失量，然后计算水土保持措施的效果，最后通过公式计算水土保持率。
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水土流失量估算模式
预测模型采用美国通用的水土流失程式（USLE）。
预测方程为：
A=R·K·LS·C·P
式中：A—侵蚀强度，即单位面积(hm2)单位时间(a)流失量；
R—侵蚀因子；
K—土壤因子；
LS—地形因子；
C—生物因子；
P—水土保持因子。
这个预测模型是美国农业部农业研究所经过40多年实地观察提出的。
我国南方各省在该模型应用方面做了不少的工作，许多研究表明，该模型不仅适用山坡地、农地的水土流失估算，同样也适用于公路街道建设。
福建省水土保持实验站和福建省农学院士化系在1991年结合我省闽东南气候、土壤、地形、植被等基本条件，对这一模型的基本参数进行计算组合确定。
⑵预测因子的确定
①侵蚀力因子R
R因子是降雨侵蚀的指标，迳流的影响也包括在内。
对于常年受到降雨侵蚀的区域来说，R值大小取决于月均降雨量和年降雨量。
计算公式如下：
式中的P为年降雨量(mm)，Pi为月均降雨量(mm)。
项目区域多年平均降水量为1200mm，根据计算公式可得R为196.4。
②土壤因子K
K因子反应土壤对侵蚀的敏感度；K值越大，敏感度越高，越容易受到侵蚀；K因子大小取决于土壤质地层（粘粒、粉粒、砂粒和有机质含量）。
福建省土壤可蚀性因子K取值的经验方程式为：
K＝（164.80-2.31X1+0.38X2+2.26X3+1.31X4-14.67X5）×10-3
式中：
X1-细砾（3～1mm）含量,%；
X2-细沙（0.25～0.05mm）含量，%；
X3-粗粉粒（0.05～0.01mm）含量，%；
X4-细粉粒（0.01～0.005mm）含量，%；
X5-有机质含量，%；
项目建设区域，土壤类型属红壤土。
综合有关资料分析，项目区水土流失预测土壤可蚀性因子K计算模式，细砾含量X1以3.2%计，细沙X2含量以25%计，粗粉粒含量以20%计，细粉粒X4含量以12%计，有机质X5含量以2%计，由此计算得K值为0.164。
根据有关资料，福建红壤区主要土壤的K值在0.038～0.284之间，因此项目区土壤计算K值为0.164是合理的。
③地形因子LS
LS是地表迳流长度与坡度的函数：
LS=(65.41Sin2S+4.56SinS+0.065)·(L/22.13)m
式中：S——坡度(度)；
L——坡长(m)。
m——坡长指数，当SinS>5%，m=0.5；
3~5%，m=0.4；
1~3%，m=0.3；
<1%，m=0.2。
项目规划区域地势平均坡度1~3°，SinS=0.1392，所以m=0.3，坡长取120m，则计算可得LS为3.9。
④生物因子C
C也称植被覆盖因子，其大小与植被种类、覆盖率有关。
C值选取方式见表3.6-3：表3.6-3 各种植被覆盖率的C值
地面覆盖情况C值地面覆盖情况C值无植被裸露地1.00林木覆盖率（75-100%）0.001杂草覆盖率（90-95%）0.003林木覆盖率（40-75%）0.003杂草覆盖率（80-90%）0.01林木覆盖率（20-40%）0.01杂草覆盖率（60-80%）0.04林木覆盖率（10-20%）0.3 项目施工地段的植被将全部被清除，属无植被覆盖的裸露地，C取1.0。
⑤水土保持措施因子P
P也称侵蚀控制因子，对其取值，一般以这样规定：在工程区域内地表没有植被覆盖，P为最大值即P=1.0；施工后没有任何水土保持措施或有采取保持措施但见效不大的，P也取最大值，P最小值可取到0.01。
施工挖土是在没有植被覆盖情况下进行的，预测按没有保护措施计算，则P取最大值，即P=1.0。
⑶土壤侵蚀强度预测及结果分析
根据以上分析结果，预测模型和参数取值。
根据水土流失预测方程：可计算得侵蚀强度A= 125.6吨/公倾·年。
那么总土壤侵蚀量：
式中：
Si—流失面积m2；
Ai—流失强度t/hm2；
n—流失面积数。
本项目预测把流失面积看作一整体那么n=1。
流失面积等于山地占地面积为22.8hm2。
由此，计算出Q=2863.68t/a。