水土流失预测的常用计算方法

浅谈水土流失预测的常用计算方法

朱荣华

(乐清市水利水电建筑勘测设计院)

摘要:水土流失作为一项世界性的研究课题,一直受到世界各国的重视,长期以来,在其基础理论方面开展了大量的研究,并取得了有益的成果。水土流失预测是水土流失问题研究中很重要的内容,其预测方法也很多,常用的有通用土壤流失方程法、类比法、分类分级法、流失系数法等。在我省由于各地方自然条件、地理环境等存在很大差异,采用各种预测方法对水土流失进行预测时,必须确定该方法是最符合本地区实际情况的,这将直接影响到水土流失量数据的精确性,因此对预测方法和计算公式的选择至关重要。

关键词:水土流失 预测 计算公式 侵蚀模数

水土流失与当地自然条件和人类活动密切相关,水土流失的影响因素包括自然因素和人为因素两个方面,其中自然因素主要有气候(降雨强度)、地形(坡长、坡度)、植被状况、地质构造和土壤类型等诸因素,人为因素主要表现为在工程建设过程中改变原有地形(坡长、坡度),破坏原有植被,使地表裸露,削弱其原有的蓄水保土功能,并产生新的水土流失,从而增加水土流失量。

水土流失作为一项世界性的研究课题,一直受到世界各国的重视,长期以来,在其基础理论方面开展了大量的研究,并取得了有益的成果。水土流失预测是水土流失问题研究中很重要的内容,其预测方法也很多,常用的有通用土壤流失方程法、类比法、分类分级法、流失系数法等。在我省由于各地方自然条件、地理环境等存在很大差异,采用各种预测方法对水土流失进行预测时,必须确定该方法是最符合本地区实际情况的,这将直接影响到水土流失量数据的精确性,因此对预测方法和计算公式的选择至关重要。

1水土流失预测常用计算公式

1.1通用土壤流失方程 通用土壤流失方程USLE (Universal Soil Loss Equation)是美国研制的用于定量预报农地或草地坡面多年平均年土壤流失量的一个经验性土壤侵蚀预报模型。它是从20世纪30年代开始的土壤侵蚀试验和定量研究基础上不断发展完善的,最终于1965年正式出版,期间又分别在70年代和90年代进行了二次修订。自模型研制以来,已在水土保持规划和土地资源管理方面得到了广泛应用。模型在发展过程中形成的思想和方法,对于各国经验性土壤侵蚀模型的建立具有很好的借鉴作用。我国自80年代开始引入该模型,进行模型的订正和应用研究,取得了重要成果。

USLE方程式如下:

W =R·K·L·S·C·P(通常将L、S合并为LS考虑) (1-1)

式中:W-土壤流失量,t/ha;

R-降雨侵蚀力因子;

K-土壤可蚀性因子;

LS-坡长坡度因子;

C-植被和作物管理因子;

P-土壤保持措施因子。

(1)降雨侵蚀力因子R

①Wischmeier经验公式:式中:R-降雨侵蚀力;

Pi-各月平均降雨量(mm);

P-年平均降雨量(mm)。

②年R值的估算:R=0.207(P·I60/100)1.205

式中:R-年降雨侵蚀力;

P-年降雨量(mm);

I60-年最大60min降雨量(mm)。

③多年平均R值的估算:R=0.009×P0.564· I601.155· I14400.560

式中:R-多年平均降雨侵蚀力;

P-年降雨量(mm);

I60-平均年最大60min降雨量(mm); I1440-平均年最大1440min降雨量(mm)。

上述降雨侵蚀力因子R计算式是王万忠、焦菊英、陈法扬等在绘制全国降雨侵蚀力R等值线图时(《水土保持学报》1995、《土壤侵蚀与水土保持学报》1996),全国协作,综合了南方南昌水专研究的广东、福建、江西等省,西北水保所研究的陕西、甘肃,东北黑龙江水保部门研究的黑龙江省等地区的综合成果得出的,可适用于全国各水蚀区。

(2)土壤可蚀性因子K

反映土壤抗侵蚀的能力,与土壤类型有关。具体数据根据土壤质地、土壤有机质百分含量、土壤结构、土壤透水性等几个主要因子,查土壤可蚀性因子诺谟图。

如果土壤类型主要为黄壤、紫色土等,其可蚀性因子一般为0.02~0.75。

(3)、坡长坡度因子LS

式中:L-开始发生径流的一点到泥沙开始汇集或径流进入水道点的长度(m);

S-径流长度的平均坡度,°;

M-模数,当sinS>0.05时,M=0.5;当0.05≥sinS≥0.035时,M=0.4;

当0.035>sinS≥0.01时,M=0.3;当sinS<0.01时,M=0.2。

(5)植被与作物管理因子C

主要反映地表植被覆盖情况对产生土壤侵蚀的影响,施工时,由于植被已被破坏,一般取最大值1.0,工程完工采用绿化等植被措施后,根据植被覆盖率情况一般可取C=0.06~0.6。

(6)土壤保持措施因子P

主要反映地表的处理状况,如压平、压实及其它构筑物对土壤侵蚀的影响。施工场地地表被破坏无防护措施时,P=1.0;完工后经平整、夯实以及边坡防护工程与植被绿化等措施后,P=0.5~0.8。

1.2加速侵蚀系数法

计算公式: (1-2) 式中:W-各分区的水土流失量之和(设定n个分区,i=1,2,…n),t;

Fi-第i块扰动地表区的流失面积(km2);

Mi-第i块扰动地表区Fi上原地貌条件的土壤侵蚀模数(t/km2•a);

Ai-第i块扰动地表区Fi在预测时段T内的年加速侵蚀系数(t/km2•a);

Ti-第i块扰动地表区的水土流失预测时段(a)。

当A>1时,与开挖、扰动、破坏地表的具体情况有关,在无实测或试验资料的情况下,可用类比法参考确定。当A=1时,上式计算出的W等于原地貌的水土流失量。在预测时段内的不同期间,加速侵蚀系数A可以不同,但A应≥1,不能<1。

1.3分类分级法

(1-3)

式中:W-扰动地表新增水土流失量,t;

Fi-扰动地表面积,km2;

Msi-不同预测单元扰动后的土壤侵蚀模数,t/km2·a;

Moi-不同预测单元原生土壤侵蚀模数,t/km2·a,

Ti-预测时段,a。

这个公式中因注意的是Msi 和Moi取值,Msi指的是预测单元的年土壤侵蚀模数,反映水土流失的动态变化及发展趋势,是一个动态变量指标;而Moi为原生土壤侵蚀模数,指的是预测单元的多年平均侵蚀模数,是一个相对恒定的常数,一般作为侵蚀区土壤侵蚀状况的背景值用于反映区域水土流失的严重程度。

1.4流失系数法

一般用于计算弃渣流失量的预测,计算公式:

(1-4)

式中:W-弃堆土流失量(t);

Si-弃土量或临时堆土量(t);

Ti-堆土时间(a);

i-工程最终弃土和临时堆土; a-流失系数(%),即在不采取任何防护措施下,弃渣体自然流失至自然稳定状态时可能产生的弃渣流失总量与弃渣体总量的比值。

(1)一般地,流失系数a≤1,与弃渣体所处的位置、地形、地貌条件,当地水文、气象因素和弃渣体的级配组成,形状等有关。在无实测或试验资料的情况下,可用类比法参考确定。

(2)采用流失系数法计算水土流失量,比较科学、准确,各方案编制单位和各地水土保持实验研究单位通过观测实验,都可得出本地区的地貌破坏前后土壤侵蚀变化关系,然后经全国汇总、修订、完善,就可以形成中国的水土流失预测技术手册。

2 不采用通用土壤流失方程的原因

使用通用土壤流失方程式时,必须具备相应的试验资料。在方案编制初期,我市曾经采用通用土壤流失方程进行水土流失预测。但由于我市基本没有实验观测资料,在水土流失观测、实验、研究方法和代表性方面还难以满足土壤侵蚀预报方程的运用,特别是大范围的运用,方程中所需参数缺乏扎实的科学基础,因此预测结果的准确性还经不起推敲,操作性比较差。基于以上的原因,现在在我市的水土保持方案编制中一般不采用该方程式进行预测计算。

3 运用公式应注意的问题

新增的水土流失一般包括两部分:第一,施工过程中扰动地表引起的水土流失;第二,工程建设过程中,项目区的临时堆土及渣场弃土造成的水土流失。

扰动地表流失量,根据土地类型分区分类进行预测,按照所处的不同位置、地形、地貌条件确定各自的年土壤侵蚀模数或加速侵蚀系数,同时按照各分区的具体施工时间确定各自的预测时段。扰动地表流失量的计算有两条公式(1-2)和(1-3),由于加速侵蚀系数比较难确定,我市的方案编制中通常选择公式(1-3)来进行水土流失量的计算,该公式操作性比较强,简单实用,是一种值得推广的计算方法。

弃渣流失量,必须对各弃渣场分别进行预测。按照各渣场弃渣来源的具体施工确定各渣场每年的堆渣量。在渣场的流失系数确定后,可以与每年的弃渣量直计出其流失量;也可以按弃渣体流失趋于稳定的年限,将流失系数合理分配在流失年限的各年中,然后对每年的弃渣量按流失年限与分配的流失系数逐年计出流失量。特别注意的是当渣场渣体流失年限与流失系数的分配值确定后,无论一年的弃渣,都必须计出流失年限各年的弃渣流失量。弃渣流失量的计算一般用公式(1-4),采用该式计算水土流失量,比较科学、准确,能够满足相应的精度要求。

上述(1-2)、(1-3)、(1-4)公式中,加速侵蚀系数Ai、扰动后的土壤侵蚀模数Msi以及流失系数a的确定比较难,其他的参数根据实际情况很容易确定。Fi、Msi和a可以采用类比法进行确定。选取地形地势条件大致相似,造成新增水土流失影响因子基本相同的工程作为类比工程,且类比工程最好有较为准确的水土流失监测资料。也可以用同类地区已有的水土流失资料推算项目建设前后的水土流失量,确定年土壤侵蚀模数或加速侵蚀系数。

4 预测时段的选取

(1)一次性建设项目,预测时段一般是基本建设期和运行期的前几年。但具体的起始时间,应按土建工程最早开工的那一年,如三通一平开始年作为预测时段起始年;终止时间一要考虑植物措施的迟效性(运行期前1~2年),二要考虑弃渣流失趋于稳定的年限(一般3~5年),按建设期最后弃渣年开始应有3~5年,这两项要求相比较,以需要运行期年限长的年作为预测时段的终止年。

(2)长期生产建设项目,预测时段可分为基本建设期和生产运行期两个阶段,重点预测水土保持服务年限以内的情况。

5 实例计算

通过以上分析,预测新增水土流失量的计算有两种情况,①采用公式(1-2)和公式(1-4)进行计算;②采用公式(1-3)和公式(1-4)进行计算。我市的水土保持方案编制中采用第二种情况进行水土流失计算的比较多,现摘选乐清市沙门岛大桥及接线工程水保方案中施工期水土流失预测表作为实例,仅供参考。

施工期水土流失量预测表

类 别

项 目 堆置 F P T 流弃比 水土流失量

(m3) (km2) (t/km2.a) (年) (t)

接线段一般路面 - 0.0184 900 1.5 - 24.87

接线段软基路面 - 0.0129 1500 1.5 - 28.94

路基、路堤边坡 - 0.0265 5000 1.5 - 198.74

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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。生态平衡指数是指工程实施后的生态平衡程度,通过计算生态保护的规模和生态破坏的程度之比来计算。生态旅游收入是指由于调水保土工程带来的生态旅游收入,通过计算生态旅游业的总收入来计算。

水土压力计算范文

水土压力计算范文

水土压力计算范文

水土压力计算是指根据水土保持措施的情况,结合地质、地形、气候等因素,对土地的水土流失情况进行定量分析和预测的一种方法。它可以评估土地的抗侵蚀性能,并为合理规划和管理土地资源提供科学依据。本文将从水土压力的概念、计算方法、影响因素和应用前景等方面进行详细阐述。

一、水土压力的概念

水土压力指的是水对土壤的侵蚀作用,是水土保持的关键问题之一、水流会带走土壤表面的养分和潜在的肥力,造成土壤质量下降,甚至导致水土流失。水土压力的大小受多种因素影响,包括降雨量、坡度、土壤类型和植被覆盖等。因此,通过合理的水土保持措施可以降低水土压力,减少水土流失,保护土壤资源。

二、水土压力的计算方法

水土压力的计算通常采用定量指标来进行,其中最常用的是RUSLE模型(Revised Universal Soil Loss Equation,修正通用土壤流失方程)。RUSLE模型基于土壤侵蚀过程的物理原理,通过考虑雨滴侵蚀力、径流侵蚀力、土壤侵蚀力和实际土壤流失量等因素,对土地的水土流失进行评估。

RUSLE模型的计算公式如下:

A=R*K*L*S*C*P

其中

A表示实际土壤流失量(单位:吨/公顷/年);

R表示降雨侵蚀因子,反映降雨冲蚀作用; K表示土壤侵蚀性因子,反映土壤表面抗侵蚀性能;

L表示坡长因子,反映地形对侵蚀的影响;

S表示坡度因子,反映坡度对侵蚀的影响;

C表示植被覆盖因子,反映植被对侵蚀的影响;

P表示保护措施因子,反映水土保持措施的效果。

通过对各因子的具体测定和计算,可以得到水土压力的定量评估结果,进而对土地的水土保持措施进行科学规划和管理。

三、水土压力的影响因素

1.地形因素:地形的陡坡和水流集中区域容易发生水土流失,增加了水土压力的大小。

2.降雨因素:降雨的强度、频率和时长会直接影响土壤的侵蚀程度,降雨量越大,土壤流失越严重。

3.土壤因素:不同土壤类型对水土流失的抗性不同,土壤密度、结构、组成等特征决定了土壤的侵蚀性能。

水保部分基础知识

水保部分基础知识

第二节

工程措施、植物措施单价编制

一、工程措施单价

1、直接工程费

( 1)直接费

人工费 =定额劳动量(工时)×人工预算单价(元 / 工时)

材料费 =定额材料用量×材料预算单价

机械使用费 =定额机械使用量(台时)×施工机械台时费

( 2)其他直接费 =直接费×其他直接费率

( 3)现场经费 =直接费×现场经费费率

2、间接费

间接费 =直接工程费×间接费费率

3、企业利润

企业利润 =(直接工程费 +间接费)×企业利润率

4、税金

税金 =(直接工程费 +间接费 +企业利润)×税率

4、税金

税金 =(直接工程费 +间接费 +企业利润)×税率 5、单价

单价 =直接工程费 +间接费 +企业利润 +税金

139 号文

2.0.8 建设单位应及时向水土保持方案审批机关报送监测情况:

a) 每季度第一个月底前报送上一季度水土保持监测季度报告。

b) 工期 3 年以上的项目,应每年 1 月底前报送上一年度监测报告,监测年度报告宜与第四季度报告结合上报。

c) 水土流失危害事件发生后7 日内报送水土流失危害事件报告。

d) 监测工作完成后 3 个月内报送水土保持监测总结报告。

GB 50434

建设类项目水土流失防治标准

分级 一级标准 二级标准 三级标准 时段

分类 施工期 试运行期 施工期 试运行期 施工期 试运行期

扰动土壤整治率( %) * 95 * 95 * 90

水土流失总治理度( %) * 98 * 85 * 80

水土流失控制比( %) 0.7 0.8 0.7 0.7 0.4 0.4

拦渣率( %) 95 95 90 95 85 90

林草植被恢复率( %) * 97 * 95 * 90

林草覆盖率( %) * 25 * 20 * 15

建设生产类项目水土流失防治标准

分级 一级标准 二级标准 三级标准

时段

水土保持报告中土方测算方法

水土保持报告中土方测算方法

水土保持报告中土方测算方法

英文回答:

Methodologies for Earthwork Quantity Estimation in Soil

and Water Conservation Reports.

Soil conservation reports are essential tools for

managing soil and water resources and mitigating soil

erosion. An accurate assessment of earthwork quantities is

crucial for effective planning and implementation of soil

conservation measures. Several methodologies are available

for estimating earthwork quantities, each with its own

advantages and limitations.

1. Manual Methods.

Manual methods involve field measurements and

calculations using traditional surveying techniques. These

methods are labor-intensive and require skilled personnel.

Cross-sectional Method: This method involves taking

cross-sectional measurements at regular intervals along the

project area. The cross-sectional area is then multiplied

探索水土保持工程中的水土流失模型

探索水土保持工程中的水土流失模型

探索水土保持工程中的水土流失模型

在水土保持工程领域,水土流失是一个重要的问题,对环境和生态系统产生巨大的影响。为了更好地理解和解决水土流失问题,研究学者们提出了各种水土流失模型。本文将探索水土保持工程中常用的水土流失模型。

一、模型一:USLE模型(通用土壤流失方程)

USLE模型是较早建立的水土流失模型之一,它基于土壤流失的基本原理和土壤流失因素之间的相互关系。USLE模型包含了降雨侵蚀力因子(R)、土壤侵蚀力因子(K)、坡面长度与坡度因子(LS)、作物和植被覆盖因子(C)以及管理措施因子(P),通过计算这些因子的值,可以得出土壤流失量的估计值。

二、模型二:RUSLE模型(修正通用土壤流失方程)

RUSLE模型是USLE模型的升级版,它在USLE模型的基础上引入了更多的因素,以提高模型的准确性和适用性。RUSLE模型考虑了长期降雨侵蚀力因子(R)、土壤侵蚀力因子(K)、坡度和坡长因子(LS)、土壤流失修正因子(C)以及管理措施修正因子(P),同时还考虑了土壤侵蚀的时空变化规律,可以更好地模拟实际情况下的土壤流失过程。

三、模型三:SWAT模型(小流域水文模型)

SWAT模型是一种综合型的小流域水文模型,被广泛应用于水资源管理和环境保护中。该模型结合了气象、土壤、植被和地形等多个要素,能够模拟流域内的地表径流过程和水土流失量。SWAT模型通过输入不同的参数和数据,可以对不同地区的水土流失情况进行精确的预测和分析,为水土保持工程的实施提供科学依据。

四、模型四:MUSLE模型(修改通用土壤失蚀方程)

MUSLE模型是一种基于降雨和径流关系的水土流失模型,它与RUSLE模型十分相似,但将降雨侵蚀力因子(R)替换为了径流侵蚀力因子(R)。MUSLE模型通过分析地表径流的产生过程,考虑了不同地区的水文条件和土壤物理特性,提出了一种与降雨量相关的地表侵蚀力计算方法,可以更准确地估计水土流失量。

五、模型五:WEPP模型(水土保持评估程序)

德州武城高官屯输变电工程水土流失分析与预测

德州武城高官屯输变电工程水土流失分析与预测

德州武城高官屯输变电工程水土流失分析与预测

发布时间:2021-12-23T07:36:18.687Z 来源:《防护工程》2021年24期 作者: 刘亮亮 樊庆[导读] 根据武城高官屯变电站施工现场勘查工程状况,结合产生水土流失的面积、预测的土壤侵蚀模数、预测水土流失时段,采用经验公式来计算土壤流失量。

刘亮亮 樊庆

延安水文水资源勘测中心 716000

摘要:根据武城高官屯变电站施工现场勘查工程状况,结合产生水土流失的面积、预测的土壤侵蚀模数、预测水土流失时段,采用经验公式来计算土壤流失量。

关键词:土壤侵蚀模数;水土流失量预测

1.工程概述

武城高官屯110kV变电站位于武城县高官屯村,新建变电站布局为南北向布置,站区围墙内南北长87.0m,东西宽40.5m;变电站南侧为事故储油池、消防蓄水池、化粪池、集水池等辅助设施。工程占地分为:变电站区、施工生产生活区、线路工程区、施工道路区。

2.水土流失现状

根据《全国水土保持区划(试行)》,项目区属于北方土石山区(山地丘陵区)-华北平原区-黄泛平原防沙农田防护区,根据《土壤侵蚀分类分级标准》,项目区容许土壤流失量为200t/(km2?a)。

根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》(办水保[2013]188号)及《德州市水土保持规划》(2018~2030年),确定项目区涉及黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区。根据现场勘查发现,项目区水土流失以风蚀为主,兼有水蚀,侵蚀强度以轻度侵蚀为主,土壤侵蚀模数背景值为400t/(km2?a)。

3.水土流失量预测

3.1预测单元

根据项目分区,对占地地表产生扰动和损坏面积分别为:变电站工程区永久占地耕地(旱地)0.46hm2;施工生产生活区临时占地耕地(旱地)0.10hm2;线路工程区临时占地耕地(旱地)1.34hm2,临时占地林地(其他林地)0.18hm2;施工道路区临时占地耕地(旱地)0.87hm2。综上所述,项目在建设过程中,将对占地地表产生扰动和损坏,扰动地表面积2.95hm2,损坏植被面积为0.18hm2。

水土流失形态及土壤侵蚀计算

水土流失形态

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

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。

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。

水土流失的应用原理

水土流失的应用原理

概述

水土流失是指由于水流、风力等因素导致土壤流失的过程,是一个严重影响农田、林地和生态环境的问题。了解和掌握水土流失的应用原理,对于预防和防治水土流失具有重要意义。本文将介绍水土流失的应用原理,并提出一些相关的措施。

应用原理

水土流失的应用原理可以总结为以下几点:

1. 土壤侵蚀

土壤侵蚀是水土流失的基本原理之一。降雨冲刷、水流冲击和风力侵蚀是导致土壤侵蚀的主要因素。降雨冲刷是指降雨冲击地表造成土壤颗粒被冲刷的现象,水流冲击是指地表的水流对土壤进行冲击和侵蚀,而风力侵蚀则是指风力对土壤进行侵蚀。

2. 断面侵蚀量计算

断面侵蚀量计算是一种常用的水土流失控制方法。通过对层状土壤剖面的分层分析,可以计算出每个剖面中不同土层的侵蚀量。通过多个断面的计算结果,可以得出整个区域的土壤侵蚀量。

3. 土壤侵蚀模型

土壤侵蚀模型是一种预测水土流失程度的方法。通过建立数学模型,结合实地调查和监测数据,可以对水土流失进行定量评估。常用的土壤侵蚀模型有USLE和RUSLE等。

4. 降雨模拟与监测

降雨模拟和监测是了解和掌握水土流失过程的重要手段。通过人工模拟降雨,可以观察和分析土壤侵蚀的过程,并得出一些结论。同时,监测降雨量和径流量等数据,可以对水土流失进行实时监测和评估。

5. 土地利用规划

合理的土地利用规划是防治水土流失的根本措施之一。通过科学规划土地的不同用途和区域,合理布置农田、林地和生态环境,可以有效减少水土流失的发生。 防治措施

在了解了水土流失的应用原理后,可以采取以下一些防治措施:

• 植被保护:加强植被覆盖,特别是在容易发生水土流失的区域,种植适应当地环境的树木和草地,以减少水流的冲刷和风力的侵蚀。

• 防止过度放牧:过度放牧会破坏植被覆盖,使土地暴露,增加水土流失的风险。因此,要合理管理畜禽的饲养密度和放牧时间,防止过度放牧。

• 构筑护坡与梯田:

– 护坡是指在坡地上构建护坡结构,通过固定土壤和植被,防止土壤的冲刷和流失。

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

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