水土流失形态及土壤侵蚀计算

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水土保持调水保土效益的计算方法

水土保持调水保土效益的计算方法

水土保持调水保土效益的计算方法一、土壤侵蚀模型土壤侵蚀是水土流失的主要形式之一,准确评估土壤侵蚀的程度对于水土保持调水保土具有重要意义。

土壤侵蚀模型是评估土壤侵蚀程度的一种数学模型,常用的有RUSLE模型、MUSLE模型和WATEM/SEDEM模型等。

这些模型通过考虑降雨、坡度、土壤类型、覆盖度和土地利用状况等因素,来预测土壤侵蚀量。

通过模型计算得到土壤侵蚀量,可以评估调水保土的效益。

二、水土保持技术效益评估水土保持技术是有效的防治水土流失和保护土壤资源的手段,评估水土保持技术的效益对指导调水保土工程具有重要意义。

常用的评估指标包括水土保持效益指标、水土流失控制率和治理效益指标。

水土保持效益指标反映了水土保持工程对水土流失的削减效果,可以通过对比治理前后的水土流失量来计算。

水土流失控制率表示了水土流失减少的百分比,通过计算治理后的水土流失量与治理前的水土流失量的差异来计算。

治理效益指标是综合考虑了水土保持效益和经济效益的指标,可以通过对水土流失控制率和调水保土投资回收期等指标的综合评估来计算。

三、经济效益评估经济效益评估是指对调水保土工程进行经济性评估,判断该工程是否具有良好的经济效益。

常用的经济效益评估指标包括成本效益比、投资回收期和净现值等。

成本效益比是指治理措施的效益与投入的成本之比,通过计算治理后的土地产值与治理成本的比值来计算。

投资回收期是指治理措施的投资在经过一定时间后能够回收的期限,通过计算治理成本与土地产值之比来计算。

净现值是指将所有未来的现金流量按其中一确定利率折现的现值与总投资的比值,通过计算治理后的土地产值与治理成本之差的折现值来计算。

四、生态效益评估生态效益评估是指对调水保土工程对生态环境的影响进行评估,以保护生态环境为目标,评估工程的生态效益。

常用的生态效益评估指标包括生态环境变化指数、生态平衡指数和生态旅游收入等。

生态环境变化指数是指调水保土工程实施后生态环境的变化程度,通过对比工程实施前后的生态环境指标的差异来计算。

土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀量估算

1 土壤侵蚀量计算模型关于土壤侵蚀量的计算,目前国内外主要采用的是美国的通用土壤流失方程USLE(Universal Soil- Loss Equation),作为一个经验统计模型,它是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑,在土壤侵蚀研究领域一度占据主导地位,并深刻地影响了世界各地土壤侵蚀模型研究的方向和思路。

由于USLE模型形式简单、所用资料广泛、考虑因素全面、因子具有物理意义,因此不仅在美国而且在全世界得到了广泛应用。

“通用土壤流失方程式”的形式如下:⨯⨯⨯A⨯⨯=1-1SPCLRK式中:A——土壤流失量(吨∕公顷·年)R——降雨侵蚀力指标;K——土壤可蚀性因子。

它是反映土壤吝易遭受侵蚀程度的一个数字。

其单位是,在标准条件下,单位侵蚀力所产生的土壤流失量;L——坡长因子。

当其它条件相同时,实际坡长与标准小区坡长(22.1米)土壤流失量的比值;S——坡度因子。

当其它条件相同时,实际坡度与标准小区坡度(9%)上土壤流失量的比值;C——作物经营因子。

为土壤流失量与标准处理地块(经过犁翻而没有遮蔽的休闲地)上土壤流失量之比值;P——土壤保持措施因子,有土壤保持措施地块上的土壤流失量与没有土壤保持措施小区(顺坡梨耕最陡的坡地)上土壤流失量之比值。

通用土壤流失方程的计算结果只适用于多年平均土壤流失量,而不能够代表当地某一年或某一次降雨所产生的土壤流失量。

当方程式右边每个因子值都是已知数时,即地块内的土壤种类、坡长、坡度、作物管理情况、地块内的土壤保持措施以及降雨侵蚀力都已知,且都被分别赋于一个适当的数值时,它们相乘后,就得出在此特定条件下所预报的年平均土壤流失量。

2 模型中各参数确定依据降雨侵蚀力指标R值的确定R值的确定有以下三种途径:(1)R值的经典算法:美国学者威斯奇迈尔和史密斯(1985年)利用美国35个土壤保持试验站8250个休闲小区的降雨侵蚀资料统计得出R指标与降雨动能E及最大30分钟降雨强度I 30的经验关系,计算式如下:∑•=30I E R 1-2(2)R 值的简易计算:上式在实际应用中,计算降雨动能E 需要降雨过程,其计算是件繁杂的事情,故R 值简易计算的关键在于寻求一个通过常规降雨资料就可得到的参数,并建立它与R 值的经典算法的关系,省去动能E 的计算。

土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀量估算

C 值等于 1.0; C 值按表 2 求
地面覆盖度( %) 草地 灌木
乔灌混交 茂密森林
表 2 作物经营因子 C 值表
不同植被覆盖的 C值
0
20
40
0.450
0.240
0.150
0.400 0.390
0.220 0.200
0.140 0.110
0.100
0.080
0.060
60 0.090 0.085 0.060 0.020
中国不同措施 P 值
坡度(o)
等高带状耕作草田带状间作水平来自田水平沟等高垄作
<5
0.3
0.1
0.01
0.1
5— 10
0.5
0.1
0.03
0.05
0.1
>10
0.6
0.2
0.1
0.3
3 土壤多年平均侵蚀量估算
算例:利用上述计算模型,选取鄂东—安徽段几个典型水毁在灾害点,估算其多年平 均土壤侵蚀量,并对管道安全风险作评价。
其单位是,
L ——坡长因子。当其它条件相同时,实际坡长与标准小区坡长( 流失量的比值;
22.1 米)土壤
S——坡度因子。当其它条件相同时,实际坡度与标准小区坡度( 失量的比值;
9%)上土壤流
C——作物经营因子。 为土壤流失量与标准处理地块 (经过犁翻而没有遮蔽的休 闲地)上土壤流失量之比值;
P——土壤保持措施因子, 有土壤保持措施地块上的土壤流失量与没有土壤保持 措施小区(顺坡梨耕最陡的坡地)上土壤流失量之比值。
0.36
5.41
0.31
1
0.3
1
184
655.9
0.36

新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法

新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法
地面观测法
1、侵蚀沟量测法 2、测钎法
a
8
1.侵蚀沟量测法
a
9
2.测钎法
在重点样区内选择样地,钢钎直径 0.5cm、长 50cm, 按 2m×2m 呈方格网状排列,钢钎垂直打入地下,在钉 帽上涂上油漆,编写编号。钢钎呈品字形布设,并沿地表 给钢钎涂上红漆,编号登记入册。定期观测钉帽距地面的 高度,并在样地内取土样测得土壤容重,进而可计算出土 壤侵蚀模数。
A=ρZS /1000 cosθ A——土壤侵蚀量(t) ρ ——土壤容重(t/ m3) Z——侵蚀厚度(mm) S——水平投影面积(m2) θ——斜坡坡度值
a
10
a
5
4.表土保护率
项目水土流失防治责任范围内保护的表土数量 占可剥离表土总量的百分比
表土保护率=保护的表土数量/可剥离表土总量
a
6
5.林草植被恢复率 6.林草覆盖率
林草植被恢复率=植物措施面积/(可恢复面积=水土 流失面积-复耕面积-工程措施面积)
林草覆盖率=植物措施面积/项目区面积
a
7
二、监测方法
a
3
2.土壤流平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
a
4
3.渣土防护率
项目水土流失防治责任范围内采取措施实际 挡护的永久弃渣、临时堆土数量占永久弃渣
和临时堆土总量的百分比。 渣土防护率=采取措施实际挡护的永久弃渣、
临时堆土数量/永久弃渣、临时堆土总量
一、六项指标 二、监测方法
a
1
一、六项指标
1、水土流失总治理度 2、土壤流失控制比 3、渣土防护率 4、表土保护率 5、林草植被恢复率 6、林草覆盖率
a
2
1.水土流失总治理度

水土流失计算方法

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。

新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法

新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法

新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法新六项指标是指近年来土壤侵蚀研究中提出的一种更加全面、科学、准确的土壤侵蚀程度评估方法,它包括降雨侵蚀指数、土地利用侵蚀指数、植被覆盖指数、制度措施指数、水土保持措施指数和无鱼塘湿地覆盖指数。

通过综合分析这六个指标的数值,可以判断土壤侵蚀的程度,进而采取相应的防治措施。

其中,降雨侵蚀指数(EI30)是指降雨对土壤侵蚀作用的程度,通过降雨强度和土壤类型来计算,一般单位为mm/h。

土地利用侵蚀指数(LS)是指土地利用方式对土壤侵蚀的影响,考虑了坡度和坡长的因素,数值越大表示土壤侵蚀的程度越深。

植被覆盖指数(C)则是指植被对土壤侵蚀的保护作用,数值范围为0到1,数值越大表示植被覆盖越好。

制度措施指数(P)是指政策和制度对土壤侵蚀的防治作用,数值越大表示措施的效果越好。

水土保持措施指数(R)是指水土保持措施对土壤侵蚀的影响,数值范围为0到1,数值越大表示措施的效果越好。

无鱼塘湿地覆盖指数(S)是指湿地对土壤侵蚀的保护作用,数值范围为0到1,数值越大表示湿地保护越好。

为了计算土壤侵蚀模数,首先需要测定以上六项指标的数值。

降雨侵蚀指数和土地利用侵蚀指数可以通过野外采样实地测量获取,植被覆盖指数、制度措施指数、水土保持措施指数和无鱼塘湿地覆盖指数可以通过遥感技术获取,或者根据实地调查和收集相关数据进行推算。

计算土壤侵蚀模数的方法主要是通过将以上六项指标代入模型方程进行计算。

具体计算方法如下:1.首先,根据实况雨量数据计算出降雨强度和降雨量。

2.根据降雨强度和土壤类型参数,计算降雨侵蚀指数(EI30)。

3.根据坡度和坡长,计算土地利用侵蚀指数(LS)。

4.根据植被覆盖率,计算植被覆盖指数(C)。

5.根据政策和制度情况,计算制度措施指数(P)。

6.根据水土保持措施情况,计算水土保持措施指数(R)。

7.根据湿地覆盖情况,计算无鱼塘湿地覆盖指数(S)。

8.将以上六项指标的数值代入土壤侵蚀模型方程,计算土壤侵蚀模数。

土壤侵蚀的估算方法

土壤侵蚀的估算方法

土壤侵蚀的估算方法土壤侵蚀是指水、风或人为活动导致的土壤表层的流失和破坏。

土壤侵蚀对农田、生态环境和社会经济发展都有重要影响,因此对其进行准确的估算和监测是非常关键的。

本文将介绍土壤侵蚀的估算方法,并详细阐述传统评估方法和现代遥感技术在土壤侵蚀估算中的应用。

一、土壤侵蚀的传统评估方法1.水文模型法水文模型法是一种通过数学模型对土壤侵蚀进行估算的方法。

常用的水文模型包括水域侵蚀预测与评估模型(Water Erosion Prediction Project, WEPP)和联合国粮农组织(FAO)的Soil Loss Equation(SLE)等。

这些模型可以通过输入降雨、土壤类型、地形等参数,来模拟土壤流失过程和量化土壤侵蚀的程度。

2.土壤侵蚀等级划分法土壤侵蚀等级划分法是依据土壤侵蚀程度的不同将其分为不同等级的方法。

该方法主要通过对土壤侵蚀因子进行测定和评估,包括地形因子、土壤侵蚀性因子、农作物覆盖度等指标。

根据这些指标,将土壤侵蚀分为轻度、中等、严重、极严重等等级。

二、现代遥感技术在土壤侵蚀估算中的应用1.土壤侵蚀模型与遥感数据相结合利用遥感数据获取地表覆盖信息,结合土壤侵蚀模型对土壤侵蚀进行估算的方法,可以提高土壤侵蚀的定量评估能力。

通过遥感数据获取植被覆盖度、土壤类型和地形等参数,结合水文模型和土壤侵蚀方程,可以精确地估算土壤侵蚀的程度和流失量。

2.遥感图像分类和变化检测利用遥感图像的分类和变化检测方法,可以获取土地利用/覆盖的信息,并对土壤侵蚀进行估算。

分类方法主要包括像元分类、对象分类和混合分类等,通过提取图像中的特征,将其归类为不同的土地利用类型。

变化检测方法可以通过对多期遥感图像进行比较,分析土地利用的变化情况,进一步估算土壤侵蚀的程度。

三、总结土壤侵蚀的估算是预防和治理土壤侵蚀的基础,传统的评估方法通过数学模型和指标法提供了估算土壤侵蚀的手段,而现代遥感技术的应用则为土壤侵蚀的估算提供了更加精确和高效的方法。

年度土壤侵蚀模数计算公式

年度土壤侵蚀模数计算公式

年度土壤侵蚀模数计算公式土壤侵蚀是指地表水和风对土壤表面的冲刷和侵蚀作用,是造成土地退化和生态环境恶化的重要因素之一。

为了科学评估土壤侵蚀的程度,人们提出了土壤侵蚀模数的概念,并通过计算公式来进行定量评估。

本文将介绍年度土壤侵蚀模数的计算公式及其应用。

年度土壤侵蚀模数是评估土壤侵蚀程度的重要指标之一,它是指在单位面积上单位时间内土壤侵蚀的量。

通常用单位面积上的土壤流失量来表示,单位是吨/公顷/年。

年度土壤侵蚀模数的计算公式如下:E = RKLSCP。

其中,E表示年度土壤侵蚀模数,单位是吨/公顷/年;R表示降雨侵蚀力,单位是mm;K表示土壤侵蚀性,无单位;L表示坡长因子,无单位;S表示坡度因子,无单位;C表示覆盖因子,无单位;P表示土壤保持因子,无单位。

降雨侵蚀力R是指单位时间内降水对土壤的冲刷作用,通常用降水量来表示。

土壤侵蚀性K是指土壤的抗流失能力,是一个与土壤类型相关的参数。

坡长因子L是指坡地的长度对土壤侵蚀的影响程度,坡度因子S是指坡度对土壤侵蚀的影响程度。

覆盖因子C是指植被或者覆盖物对土壤侵蚀的抑制作用,土壤保持因子P 是指土壤保持措施对土壤侵蚀的减缓作用。

通过以上公式,我们可以计算出单位面积上单位时间内的土壤侵蚀量,从而评估土壤侵蚀的程度。

这对于科学合理地进行土地利用规划、保护水土资源、防治水土流失具有重要意义。

通过对土壤侵蚀模数的计算,可以及时发现土地资源的退化情况,采取相应的措施进行修复和保护。

在实际应用中,我们可以通过对降雨量、土壤类型、地形地貌、植被覆盖情况等因素的调查和测量,来获取计算土壤侵蚀模数所需的参数。

然后将这些参数代入到计算公式中,即可得到具体的土壤侵蚀模数值。

通过对不同地区、不同土地利用方式的土壤侵蚀模数进行计算,可以为相关部门提供科学依据,指导土地资源的合理利用和保护。

总之,年度土壤侵蚀模数的计算公式为E = RKLSCP,通过对各项参数的调查和测量,可以科学合理地评估土壤侵蚀的程度,为土地资源的保护和合理利用提供重要依据。

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水土流失形态及土壤侵蚀计算水土流失形态及土壤侵蚀计算水土流失也叫土壤侵蚀,是指地球陆地表面的土壤及其母岩碎屑,在水力、风力、重力、冻融等外营力和人为活动作用下发生的各种形式的剥离、搬运和再堆积的过程。

水土流失是山区、丘陵区一种渐进性灾害,被列为人类目前所面临的十大环境问题之一。

治理水土流失是中国的基本国策之一。

一、侵蚀的发展土壤侵蚀的发展,大体分为3个阶段:(一)自然侵蚀自然侵蚀也称古代侵蚀、史前侵蚀或地质侵蚀。

在人类出现以前,就有了中国黄土高原。

黄土在其沉积过程中,地面虽然比较完整,但也有起伏不平,同时地面尚未形成能抑制土壤侵蚀的植被,加之黄土具有易蚀性特点,暴雨和冰川融解形成径流,即对地表产生侵蚀作用。

这时侵蚀非常缓慢,土壤的侵蚀速度小于土壤形成的速度,不仅不会破坏土壤结构,还对土壤能起到一定的更新作用,这种侵蚀也叫正常侵蚀。

(二)加速侵蚀加速侵蚀也叫现代侵蚀,是指土壤侵蚀速度大于土壤形成速度。

自西汉到民国的2 000年间,黄土高原地区人口增长较快,移民戍边以及农业区逐渐由南向北、由东向西扩展,人类开垦草原,砍伐森林,开荒扩种,加上其他不合理的经营活动,造成加速侵蚀。

据观测资料,森林砍伐土地垦种后,年侵蚀模数可从每平方公里几吨猛增到几千吨甚至上万吨,有不少沟道、河流,一年的输沙量相当于自然侵蚀几百年的输沙量。

加速侵蚀导致林草植被破坏,土壤肥力下降,地形更加破碎,水土流失加剧。

(三)人为新增侵蚀新中国建立以来,特别是20世纪80年代以来,资源开发和基本建设项目大大增加,开矿、建厂、修路、盖房(挖窑)等活动日益频繁,直接向沟道、河道弃土弃石弃渣。

由于人口增加,需求更多农产品,在农业生产上,不少地方仍在破坏植被,开荒扩种,粗放经营,造成一边治理一边破坏,一家治理多家破坏。

在遭到破坏的地方,水土流失特别严重。

二、侵蚀形态土壤侵蚀从形态上可分为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀3种。

(一)水力侵蚀在暴雨作用下,地表径流所引起的土壤冲刷,即为水力侵蚀。

水力侵蚀广泛分布于坡面和沟壑,是土壤侵蚀的基本形式。

它与降雨量的多少、降雨强度的大小、地面坡度的陡缓、土壤结构的好坏、地面植被疏密等因素有关。

降雨多、强度大、坡度陡、土质松、植被稀,水力侵蚀就严重,反之则轻微。

水力侵蚀分为面蚀、沟蚀、潜蚀3种。

1.面蚀雨滴击溅和地表径流冲刷作用使表层土粒被冲走的现象叫做面蚀。

面蚀主要发生在植被较差、有一定坡度和没有防护措施的坡耕地或荒坡上。

面蚀分为:层状面蚀,即表层土壤比较均匀地薄层流失;鳞片状面蚀,指在地表径流作用下,坡面表层产生的许多彼此大体平行排列的斑纹,其形状如鱼鳞的侵蚀;细沟状面蚀,指径流避高就低,将地表冲成深度、宽度都不超过20厘米的细沟,经耕作后细沟可以平复的侵蚀;砂砾化面蚀,指在风蚀区和土石山区,径流将表层土壤中细颗粒冲走而将砂砾残积在地表,最后形成砂砾化景观的侵蚀。

面蚀是沟蚀的基础,可使土壤质地变粗,熟土层变薄,肥力减退,形成砂砾化,使农业产量降低,生态环境更加恶化。

根据山西省水土保持科学研究所资料,不同地类年水土流失情况如表1-1。

表1-1 不同地类年水土流失情况说明:坡耕地年径流量、年冲刷量系加权平均值;荒坡指黄土荒坡;简易土路的年径流量、年冲刷量指路面的径流量和冲刷量。

2.沟蚀随着坡长增加,地表径流逐渐汇集成为股流,冲刷力增大,在细沟侵蚀基础上,逐渐发展为切沟、冲沟、支沟、干沟直至成为河流,形成蛛丝密布的水路网络,构成千沟万壑的地貌景观。

沟蚀的主要形式为沟头前进、沟床下切、沟壁扩张。

沟谷依其形状可分为V 形沟、U 形沟和梯形沟3种。

在现代加速侵蚀作用下,黄土丘陵沟壑区和残塬沟壑区,地形已十分破碎,沟壑面积占总面积的40%~50%,正在发育的侵蚀沟头每年前进可达3~5米。

没到基岩的沟底继续下切,沟壁坍塌扩张,沟蚀已成为当今主要泥沙来源。

据山西省水土保持科学研究所在离石市羊道沟观测,沟沿线以上的坡面即沟间地面积占流域面积的50. 3%,沟谷地面积占49. 7%,但后者的来沙量却占总来沙量的 86.2%,前者的来沙量只占13.8%,泥沙主要来自于沟壑。

在沟壑面积所占比重较大的情况下,尽管能够做到雨水径流不下坡,而沟壑本身的雨水径流,也足以造成沟壑的继续坍塌破坏,继续蚕食坡面。

潜蚀也叫洞穴侵蚀或陷穴侵蚀,是地面侵蚀转化为地下侵蚀的一种形式。

黄土具有垂直节理,含有可溶性盐类,结构松散,孔隙度高,透水性强,由于在塬边、沟边、梯田地坎附近常存在凹地或裂隙,雨水积聚处黄土湿陷或雨水沿土体裂隙集中下渗,在土体中出现漏斗、竖井,致使周围土体垂直向下滑落,形成潜蚀洞穴。

有的地方从坡上到坡下,从上游到下游,有若干个陷穴连续产生,穴底有暗道连通,成为串珠状洞穴,有时也可形成上实下空的天桥,洞穴连续坍塌,可直接成为深沟,并且扩展很快,容易造成严重水土流失。

据实地调查,河曲县道黄沟平均每平方公里有陷穴4.7个,兴县蔡家崖沟有3.6个,离石市王家沟有11.6个,有些洞穴体积很大,人可以爬着进去。

黄土梯田发生陷穴很普遍,有的从上台梯田出现陷穴口,隔几台梯田或在下部沟坡下才出露陷穴出口。

洞穴在地面以下,防治很困难。

山西省水土保持科学研究所,采用从美国引进的烟幕弹技术测定洞穴发育、结构与变化,为洞穴产沙研究开辟了新的途径。

(二)重力侵蚀山坡和陡崖的岩石或土体在自身重力作用下,失去稳定而产生位移的现象叫重力侵蚀。

按照侵蚀的方式和形态特征,重力侵蚀可分为坍塌、滑坡、崩塌、泻溜、山剥皮等几种类型,严重的滑坡、坍塌、崩塌可堵塞沟道,形成天然水库,群众称为“聚湫”。

有的滑坡可吞没村庄,断绝交通。

产生重力侵蚀的主要原因有:地面坡度大于土壤自然安息角;暴雨过大过猛,冲刷力极强;土体上部为透水层,下部为不(或弱)透水层,中间成为滑动区;沟底下切,深宽比增大;土体含水量增大或饱和,凝聚力和抗剪力减小;岩土风化、气候干湿变化、冻融作用都能引发疏松的碎块碎屑向坡下散落;地震影响。

重力侵蚀在黄土山区和土石山区普遍存在,特别是在黄土残塬沟壑区,重力侵蚀更为严重。

据隰县水土保持试验站在西埝沟观测,沟头每年平均前进2.4米,黄土沟床每年平均下切0.28米,红土沟床每年平均下切0.12米,沟坡每年每平方公里坍塌、泻溜、滑坡等重力侵蚀量3 740米3。

侵蚀的岩屑和土体,常堆积在坡脚或沟底,若遇暴雨和大暴雨,就会出现危害严重的泥石流。

泥石流往往是水力侵蚀和重力侵蚀共同作用产生的。

泥石流暴发时,洪水与泥石混在一起涌动前进,流速每秒高达十几米,有很高的“龙头”,固体物质处于超饱和状态,其含量大于40%,泥石流容重大于1.6吨/米3,全断面流速基本一致,不产生分选现象。

泥石流流速时快、时慢,表面显著不平,能浮托、顶运大的土、石块或其他固体物质,破坏力惊人,常造成毁灭性灾害。

1956年平顺县车当村雨大且猛,发生大滑坡,死98人。

霍县峪口村位于北张沟沟口,该沟系土石山区,面积1.2公里2,沟底比降20%,由于岸坡滑坡、坍塌、泻溜等重力侵蚀,沟底堆积3~4米厚的松散土石,平时径流量小冲不动。

1982年7月30日至8日1日,降雨200毫米左右,沟坡表层和沟底堆积物含水量都达饱和状态,8月2日凌晨又发生高强度暴雨,30分降雨90毫米,突然一声巨响,山洪、泥石混在一起一拥而下,形成浓度很高的泥石流,龙头高达6~7米,60多吨重的大石头也被冲了下来,几秒钟内峪口村12个院子的43孔窑洞进泥,村民宋河生、张大孩两家被泥石封了门窗,闷死11人,其中4具尸体被泥石流冲走十多公里,死亡大牲畜3头,冲毁沟条地6.0公顷多,沿霍山沟道泥石流汇集一起,冲进辛置镇街道,18个商店和10户居民76间(孔)房窑进泥,火车站被淹,直接经济损失7.6万元。

(三)风力侵蚀空气流动形成风,风具有很大的动能,作用于物体时就形成风力。

当风力大于土粒、沙粒的抗蚀力时,就会使其脱离地表,被搬运和堆积到其他地方,这种风吹土(沙)粒走的现象叫风力侵蚀。

风力侵蚀因土(沙)粒粗细和风速大小呈3种不同的侵蚀形式:粒径0.50~2.00毫米的,只能顺风向在地面作短距离滚动和滑动;粒径0.25~0.50毫米的,可在地面上腾空跳跃前进;粒径小于0.25毫米的,则被风吹扬在高空中,随风向作远距离移动。

据右玉水保试验站观测,这3种形式的起动风速大体分别是10.8米/秒、9.3米/秒和6.0米/秒。

风蚀在山西省西北部地区比较严重,此地土质疏松,气候干燥,风力较大,特别在强风季节,刮蚀表土,损坏青苗,土地沙化,或落沙、流沙压盖农田,形成沙垄、沙丘和沙坡,出现小面积沙漠化。

神池县每年有8级以上大风30~40场,沙暴日数10~13天,最大风速29.7米/秒,常造成强烈风力侵蚀。

据右玉水保试验站多年观测资料:当风速达到6米/秒时,可在沙土上引起风蚀;风速达到8米/秒时,可在黑垆土上引起风蚀;风速达到10米/秒时,风蚀量为6米/秒时的6.5倍;风速达到17米/秒时,风蚀量是10米/秒时的43倍。

全省风蚀量中有84.6%的是由5级以上大风引起。

全年风蚀量中有84%的产生在3~5月份,此时气候干旱,地表无植被,土壤含水量低,易刮大风。

据多年观测资料平均,农耕地年均风蚀量127. 8吨/公顷,植被度60%的人工林地年均风蚀量12.0吨/公顷,植被度90%以上的人工草地基本未发生风蚀现象。

五寨县1985年普查,全县风蚀危害及影响面积已达10.66万公顷,占全县总面积76.7%。

据1979年卫星照片和50年代末航空照片对比分析,毛乌素沙漠已向东和向东南方向推进3~10公里,严重地段扩进20公里,现已越过古长城继续南进,形成沙进人退的严峻形势,使不少良田沙化,甚至变成沙丘。

山西省北部地区,受风蚀影响的已有36个县,其中风沙危害严重的有左云、右玉、平鲁、神池、河曲、五寨、岢岚7县,面积1.05万公里2。

(四) 土壤侵蚀强度分级土壤侵蚀强度是确定土地利用方向、治理措施规划设计和进行土壤侵蚀动态监测的主要依据。

1997年2月13日,水利部颁布了土壤侵蚀分类分级标准,自1997年5月1日起实施。

1.水力侵蚀强度分级(1)主要侵蚀类型区的土壤容许流失量。

基于全国地域辽阔,自然条件复杂,各地区成土速率不同,各侵蚀类型区应采用不同的土壤容许流失量。

各侵蚀类型区土壤允许流失量数值见表1-2。

表1-2各侵蚀类型区年土壤容许流失量(2)土壤侵蚀强度分级。

土壤侵蚀强度分级,必须以年均侵蚀模数为判别指标。

土壤侵蚀强度分级标准见表1-3。

缺少实测及调查侵蚀模数资料时,经过分析,可以运用有关侵蚀方式(面蚀、沟蚀、重力侵蚀) 的指标进行分级,各分级的侵蚀模数与土壤水力侵蚀强度分级相同。

土壤侵蚀强度面蚀(片蚀) 、沟蚀、重力侵蚀分级标准见表1-4~表1-6。

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