水土保持与荒漠化防治概论(汇编)

精品文档 精品文档 第一章 1、水土保持学：是一门研究水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益，建立良好生态环境的一门应用技术科学。 2、水土流失的特点：（1）分布范围广、面积大 （2）流失成因复杂，区域差异明显，治理难度大 （3）流失强度大，侵蚀严重区比例高。 3、水土流失的危害：（1）导致土地退化，毁坏耕地，威胁国家粮食安全；（2）导致江河湖库淤积，加剧洪涝灾害，对我国防洪安全构成巨大威胁；（3）恶化生存环境，加剧贫困，成为制约山丘区经济社会发展的重要因素；（4）削弱生态系统的调节功能，加重旱灾损失和面源污染，对我国生态安全和饮水安全构成严重威胁；（5）影响航运，破坏交通安全 4、水土流失发生因素：（1）自然因素——潜在因素：包括气候、地形、土壤、质地、植被等 （2）人为不合理活动——主导因素：包括对土地资源的不合理利用、对水资源的不 合理利用、开发建设过程中产生的水土流失 5、水土保持策略：（1）坚持与时俱进的思想，积极调整工作思路，不断探索加快防止水土流失的新途径 （2）预防为主，依法防治水土流失 （3）以小流域为单元，科学规划，综合治理 （4）坚持治理与开发利用相结合，生态效益、经济效益与社会效益相统一 （5）优化配置水资源，合理安排好生产、生活与生态用水的关系 （6）依靠科学技术，提高治理的水平和效益 （7）建立政府行为和市场经济相结合的运行机制 （8）广泛宣传，提高全民水保意识。 第二章 土壤侵蚀的类型 土壤侵蚀：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。 水土流失：在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失，亦称水土损失。 土地表层侵蚀：在水力、风力、冻融、重力以及其他外营力作用下，土壤、土壤木质及岩屑、松软岩层被破坏、剥蚀、转运和沉积的全部过程。 土壤侵蚀量：土壤在外营力作用下产生位移的物质数量。 土壤侵蚀模数：单位面积单位时间内的土壤侵蚀量。 土壤侵蚀的基本营力：内营力（由地球内部引起）有：地壳运动，岩浆活动，地震。外营力（主要能源来于太阳能）：风化，剥蚀，搬运，沉积。 土壤侵蚀类型：（1）按土壤侵蚀发生的速率划分，分为正常侵蚀和加速侵蚀 （2）按土壤侵蚀的时间划分，分为古代侵蚀和现代侵蚀 （3）按引起土壤侵蚀的外营力种类划分，分为水力侵蚀类型、风力侵蚀类型、重力侵蚀类型、冻融侵蚀类型、混合侵蚀类型、冰川侵蚀类型和化学侵蚀类型，生物侵蚀类型等 土壤侵蚀形式：在一定土壤侵蚀外营力的作用下（或称在同一侵蚀类型中），由于影响土壤侵蚀的自然因素、土地利用方式和土壤侵蚀发生的条件不同，因而所造成的侵蚀外部特征、作用方式和过程也不同。 一、水力侵蚀：指在降雨、地表径流和地下径流作用下，土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。 常见的水力侵蚀形式主要有雨滴击溅侵蚀、面蚀、沟蚀、山洪侵蚀、库岸波浪侵蚀和海波浪侵蚀。 雨滴击溅侵蚀过程：干土溅散阶段、湿土溅散阶段、泥浆溅散阶段和地表板结 面蚀过程：蓄渗阶段1、植物截留2、土壤入渗3、填洼 坡面漫流阶段 坡面径流形成阶段：一是坡面漫流阶段 二是全面漫流阶段 侵蚀沟的组成：沟沿、沟头、沟坡、沟底、水道、沟口、冲击堆 二、重力侵蚀：是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式。重力侵蚀的发生，是与其他外营力，特别是在水力侵蚀及下渗水分的共同作用下，以重力为其直接原因所导致的地表物质移动 精品文档 精品文档 根据引起重力侵蚀发生的原因及其表现方式，可分为陷穴、泻溜、崩塌、滑坡、山剥皮、地爬、崩岗、岩层蠕动 三、冻融侵蚀：当温度在零摄氏度左右变化时，对土体或岩石所造成的机械破坏作用。 四、冰川侵蚀：由于现代冰川的活动对地表造成的机械破坏作用，包括刨蚀、掘蚀刮蚀等形式。 五、混合侵蚀：指在水流冲力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀形式，在生产上常称混合侵蚀为泥石流。 六、风力侵蚀是指土壤颗粒或砂砾在气流冲击作用下脱离地表，被搬运和堆积的过程，以及随风运动的土砂砾对地表物质的吹蚀和磨蚀作用。 七、化学侵蚀：土壤中的营养物质在下渗水分作用下发生化学变化和溶解损失，导致土壤肥力降低的过程。 化学侵蚀包括水的化学侵蚀、垂直侵蚀。 第三章 一、水力作用： 1.降水侵蚀力：是降水引起土壤侵蚀的潜在能力，是降水物理特征的函数，而与土壤性质无关。计算：R=EI30 （E该次降水总动能.J/m2*mm；I30 该次暴雨中出现的最大30min降雨强度，mm/h） 2.水流的侵蚀作用：水流的搬运作用：搬运方式：悬移、推移（水流的挟沙力） 水流挟沙能力：在一定水流条件下，能够搬运泥沙的最大量称为水流挟沙能力或饱和挟沙量。 若上游来水含沙量，则沉积；若=，则不冲不淤。 泥沙启动的方式：滑动、滚动； 条件：泥沙起动流速：1.滑动起动vd=k1√d（k1为系数）；2.滚动起动vd0=k2√d（k2为系数） 二、水力侵蚀的影响因素 1.气候因素:①降水量与土壤侵蚀的直线关系不明显；②降水强度是造成土壤侵蚀的重要因子，与土壤侵蚀量呈正相关；③前期降雨多，土壤含水量大，渗透作用下降，易产生径流；前期干旱，侵蚀弱；④雨滴质量：土壤侵蚀随雨滴质量的增大而增大；⑤降雨类型与降雨历时：前者指降雨强度随时间变化的过程，雨型不同，雨滴大小分布不同；后者指一场降水自始至终所经历的时间。 2.水文因素：主要指降水及冰雪融水形成的坡面径流的侵蚀作用。 3.地质因素 ①岩性（岩石的风化性、坚硬性、透水性）与地面组成物质；②新构造运动：引起侵蚀基准变化的根本原因。 4.地貌因素 ①坡度 ②坡长 ③坡形 ④坡向 5.土壤因素 ①土壤渗透性 ②抗蚀性 ③抗冲性 6.植被因素 7.人类活动 三、植被的蓄水保土作用：拦截降水、调节地表径流、固结土体、改良土壤形状、降低风速防止风害。 四、侵蚀沟的发育过程（外形指标）：1.水蚀沟阶段（溯源侵蚀作用为主）2.侵蚀沟顶的切割阶段（纵向侵蚀为主）3.平衡剖面阶段（横向侵蚀为主）4.停止阶段 五、产生风蚀必须具备的两个基本条件：一是要有强大的风力，二是要有干燥的土壤 六、风及风沙流特征 （1）近地层风的特征：气流在近地层中运动时，由于受下垫面摩擦和热力的作用，具有高度的紊流性，促进气流间的能量的传递与交换，因此受地表摩擦力的影响，在地表摩擦阻力的影响下，愈接近地表风速愈小。 精品文档 精品文档 （2）起沙风速：能使砂粒开始移动时的最低风速。 （3）风沙流及其特征 风沙流：含有沙粒的运动气流 特征：①风沙流中沙粒大小与高度的关系:一般离地表愈高，细粒愈多，主要是悬移，粒径多在0.2mm以下，愈近地表粗粒愈多，主要是跃移、蠕移，跃移质多小于2mm；②风沙流中含沙量与高度的关系：据观测，气流搬运的绝大部分沙粒都在地表30cm以下，特别集中在10cm以下；③风沙流中含沙量随风速变化：当风速显著超过起沙风速后，风沙流中的含沙量急剧增加 （4）砂粒运动形式：分为悬移、跃移、推移3种 （5）风的沉积作用：沉降堆积、遇阻堆积 七、在风力侵蚀作用下土地退化表现为：①土壤流失 ②土壤质地变化 ③养分流失 ④生产力降低 ⑤磨蚀 八、沙尘暴 1.沙尘暴：强风将地面沙尘吹起，使空气混浊，水平能见度小于1公里的天气现象。 2.沙尘天气分为浮尘、扬尘、沙尘暴、强沙尘暴和特强沙尘暴五种。 3.沙尘暴形成条件：大风（动力）、地面上有裸露沙尘物质（物质基础）、不稳定的空气（使沙尘卷扬得更高） 三者同时出现产生沙尘暴 因素：天气因素、地形因素、物质因素、人为因素 九、风力侵蚀的影响因素：1.土壤抗蚀性（取决于土粒质量及土壤质地、有机质含量）；2.地表土垄；3.降雨；4.土丘的坡度；5.裸露地块长度；6.植被覆盖 十、重力侵蚀的影响因素：1.气候因素：气候冷暖、干湿、温度变化；2.地质因素：节理和断层、基岩滑坡、构造：3.地貌因素：坡度和高差；4.植被因素：植被覆盖越多越好，防止浅层滑坡；5.人为因素：边坡开挖、土坡顶堆积弃土加速重力侵蚀。 十一、重力侵蚀断面 1.直线破裂面：坡体的整体移动：岩土体的稳定系数K=抗滑阻力/下滑力 2.圆弧滑动面：K=总抗滑力矩/滑动力矩 K=1：岩体或土体处于极限平衡状态；K<1：不稳定，发生滑坡；K>1：稳定。 十二、泥石流 1.形成条件：要有充足的固体碎屑物质（物质基础）、要有充足的水源、地形条件 2.泥石流沟道分区：物源区、流通区、堆积区。 3.治理（分段治理）：拦截物源、沟道两侧加固、排导。 4.分类：按固体物质组成分类：泥石流、泥流、水石流 按泥石流的性质分类：稀性泥石流、粘性泥石流 按形成原因分类：冰川泥石流、降雨泥石流 5.影响泥石流发育的因素：地质构造与岩性、地震及新构造运动、人类不合理的经济活动 6.泥石流的特征：突发性和灾变性、波动性和周期性、群发性和强烈性 第四章 一、水土保持工程措施：是指为达到保持水土，合理利用山区水土资源，防止水土流失危害，应用工程的原理而修筑的各种建筑物。 二、水土保持工程措施类型：山坡防护工程、山沟治理工程、山洪排导工程、小型蓄水用水工程 三、小型蓄水用水工程（水窖、涝池） 1.水窖:修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物。 2.水窖的组成：水源、管道、沉沙池、过滤网、窖体等部分。 3.水窖的功能作用：拦蓄雨水和底表径流、提供人畜饮水和旱地灌溉的水源、减轻水土流失。 4.水窖的类型：传统的水窖按其形式分为井窖、窑窖两种基本形式，随着材料和施工方法的发展，还有竖井式圆弧形混凝土水窖和隧洞形（或马鞍形）浆砌石水窖等形式。