第四章 通用水土流失方程
第4章:土壤侵蚀规律_2017
(1)降雨量:一般,降雨量多的地区,发生侵蚀的潜在危险就大,
反之则小。当研究某一地区水蚀发生的潜在危险程度时,应首先分析年 平均降水量资料。
但是,降雨量与侵蚀量的相关性并不密切,同一数量的降雨,在不 同的时期,所产生的侵蚀量极不相同。
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(2)块体的整体位移
粘结力C的影响因素 土体的粘结力C与组成物质的成分、结构及土体含水量有 密切关系。其中受水分影响最大。 1)含水量少、干燥状态时,具有极其牢固的性质。 2)如水分增加粘土可变成可塑状态,其强度大大降低 ,极易形成软弱面,土体往往沿此破裂而发生块体运动。 坚硬岩体的粘结力C值很大,一般不易发生移动。但岩 层中常常存在软弱的结构面(层面、软弱夹层、断层面、 节理面、劈裂面等)。软弱结构面的内摩擦角φ 和粘结力C 都显著减小。
2. 土壤侵蚀分类分级标准(水利行业标准SL 190-2007)
侵蚀程度分级 按土壤发生层 无明显侵蚀 轻度锓蚀 中度锓蚀 强度侵蚀 A、B、C三层剖面保持完整 A层保留厚度大于1/2,B、C层完整 A层保留厚度小于1/2,B、C层完整 A层无保留,B层开始裸露,受到剥蚀 按活土层残存情况 活土层完整 活土层部分被蚀 活土层厚度50%以上 被蚀 活土层全部被蚀
发泥石流灾
害,当地两 万多人受灾
舟曲泥石流灾害发生主要有以下4个原因:
一、地质地貌原因。舟曲一带是秦岭西部的褶皱带,山体分 化、破碎严重,大部分属于是炭灰夹杂的土质,非常容易形 成地质灾害。
二、“5 12”地震震松了山体。舟曲是“5 12”地震的重灾 区之一,地震导致舟曲的山体松动,极易垮塌。
三、气象原因。2010年国内大部分地方遭遇严重干旱,这使 岩体、土体收缩,裂缝暴露出来,遇到强降雨,雨水容易进 入山缝隙,形成地质灾害。 四、瞬时的暴雨和强降雨。舟曲 特大山洪泥石流灾害的直接原因 是三眼峪、罗家峪地区突降大雨 ,一小时降雨量达77.3mm。
2013年水土保持复习提纲
2013-2014学年第一学期《水土保持》复习提纲题型和分值●满分100分,考试时间120分钟●判断(1×10=10分)●填空题(0.5×50=25分)●简答、论述题(6题,共65分)课程重点●土壤侵蚀原理●水土保持工程措施●水土保持林业措施●水土保持农业措施●水土保持规划●荒漠化防治第一章绪论1、水土保持水土保持是防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,维护和提高土地生产力,以充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益,建立良好生态环境事业。
2、我国水土流失的特点(1)分布范围广、面积大:根据2000年公布的全国第二次遥感调查结果,中国水土流失面积356*104km2,占国土面积的37%,其中水力侵蚀面积165*104km2,风力侵蚀面积191*104km2,水蚀风蚀交错区面积26*104km2。
(2)侵蚀形式多样,类型复杂:西北黄土高原区、东北黑土漫岗区、南方红壤丘陵区、北方土石山区、南方石质山区以水力侵蚀为主,伴随有大量的重力侵蚀;青藏高原以冻融侵蚀为主;西部干旱地区、风沙区和草原区风蚀非常严重;西北半干旱农牧交错带则是风蚀水蚀共同作用区。
(3)土壤流失严重:据统计,中国每年流失的土壤总量达到50*108t。
3、水土流失的危害水土流失的危害在我国主要表现在:(1)破坏土地资源,耕地减少,土地退化严重,肥力下降(2)泥沙淤积水库,阻塞江河,水体污染,破坏交通,洪涝灾害加剧(3)影响水资源的有效利用,加剧了干旱的发展(4)生态恶化,加剧了贫困程度4、水土保持的作用(粮食安全、生态安全和经济安全)。
•①保护土地资源,维护土地生产力。
•②充分利用降水资源,提高抗旱能力。
•③改善区域生态环境,促进当地社会和经济发展。
•④减少江河湖库泥沙淤积,减轻下游洪涝灾害。
•⑤减少江河湖库非点源污染,保护与改善水质。
第二章水土保持理论基础(了解)第三章土壤侵蚀原理1、土壤侵蚀土壤侵蚀是在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,土壤、土壤母质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全部过程。
美国农业部通用土壤流失方程式
美国农业部通用土壤流失方程式(USLE )其表达式为: A =0.224RKLSCP式中:A — 土壤流失量(kg/m 2·年); R — 降雨侵蚀力因子; K — 土壤可蚀性因子; L — 坡长因子S — 坡度因子:C — 植被覆盖因子; P — 土壤侵蚀控制因子; 上式各因子的物理定义为:降雨侵蚀力因子R 等于在预测期内全部降雨侵蚀指数的总和,R 值计算采用Wi shmeier 的EIx 指数法。
其对单次降雨R 值的计算公式为:① R :对于一次暴雨来说,其计算公式为: R=I ·[(2.29+1.15lgx)·Di]式中:I ——降雨过程中的时间历时(h ); Di ——时间历时I 的降雨量(cm );I ——此次暴雨强度中强度最大的30分钟的降雨强度(cm/h );X ——为降雨强度降雨强度(cm/h )。
②对于一年的降雨,若缺乏降雨强度和降雨历时资料,可根据当地的气象资料:当地多年平均年降雨量及各月平均降雨量,采用Wischmeiet 经验公式计算:()[]∑=-⨯=1218188.0/5.1210735.1i p piLg R式中:P ——年降雨量(mm);P i ——月平均降雨量(mm)。
②K:是指一种土壤对侵蚀的敏感性,土壤最准确的K值应在标准径流小区直接测得。
但许多研究表明,土壤K值和土壤本身固有的性质具有密切关系,主要与土壤质地、有机质含量、土壤结构和土壤渗透级别等因素有关,可通过采用分析土壤质地、有机质含量两项因素、并参照有关土壤可蚀因子统计参数和工程情况确定(见表7-1)。
在工程土壤松散,结构破坏的情况下,土壤可蚀性变化大,上述K值应以相应的工程系数进行调整。
③LS:地形因子主要包括坡度和坡长因子。
坡度和坡长是同时共同对土壤侵蚀和流失产生影响,因而统称为地形因子。
地形因子是地表径流长度与坡度的函数,其计算公式如下:LS=(L/22.13)m·(0.065+0.045S+0.0065S2)式中:L:侵蚀坡面的坡长(米);S:坡度(%);m:指数;指数m现行推荐值为:m =0.5 坡度≥5% ;m =0.4 5% > 坡度> 3%;m =0.3 3% > 坡度≥1%;m =0.2 坡度< 1%;表7-1 不同土壤质地有机质含量(%)的K值④C:植被因子C是地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。
(完整版)第四章通用水土流失方程
I30=(2.2mm/30min)×2=0.44cm/h 乘,得将该该次次降降雨雨的总R量值E=如σ下���������:���=150.65(J/m²)和I30=0.44cn/h相
R=E总×I30×1/100=150.65×0.44×1/100=0.663 若将某一时期内的所有降雨侵蚀力R值相加,即可得
R=EI30=σ ������������������30 式中R——降雨侵蚀力(J∙cm/m²∙h)
E——一次暴雨的总动能(J/m²)
I30——该次降雨中,连续30min最大降雨强度(cm/h) Ei——一次降雨过程中某时段降雨量产生的功能。
为数字上处理方便,实际应用中常把EI30缩小100倍。即 R= EI30× 1
二、与通用土壤流失方程有关的几个问题
通用土壤流失方程介绍到我国的时间不长,国内对它 的研究和应用时间更短。加之它又是一个以实验数据为基 础的经验性方程,而我国与美国在作物种植管理、降雨类 型等因子上存在着一些差异,因此,有必要就有关问题做 一阐述。 1.通用土壤流失方程的适用范围
通用土壤流失方程主要用于农地上由水所引起的土壤 侵蚀(片蚀和细沟侵蚀),计算结果只表示多年平均土壤流 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。因为降雨本身年际变幅很大,而由此引起的土 壤流失量在年际上的变化也就相当可观了。近年来随着研 究的深入,通用土壤流失方程逐渐被推广应用于计算林地 和牧草地由水引起的土壤侵蚀量。
第二节 通用土壤流失方程中诸因子 值的确定
通用土壤流失方程中各因子参数的确定均要求 对监测区的相关地理要素进行详尽分析,所以引用 RUSLE的关键在于对各相关因子的科学计算或测试。 现将方程式中各因子值的确定方法分述如下:
一、降雨侵蚀力因子(R)
环境影响评价-技术方法计算公式汇总
公式汇总:1、物料衡算法计算通式为:∑G投入=∑G产品+∑G流失〔1-1〕式中:∑G投入—投入系统的物料总量∑G产品—产出产品总量∑G流失—物料流失总量2、经验排污系数法A=AD×MAD=BD—(aD+bD+cD+Dd)式中:A-某污染物的排放总量AD—单位产品某污染物的排放定额M—产品总产量BD—单位产品投入或生成的污染物量aD-单位产品中某污染物的量bD—单位产品所生成的副产物、回收品中某污染物的量cD—单位产品分解转化的污染物量dD—单位产品被净化处理掉的污染物量3、水平衡4、恒定均匀流Ri C =υA Q ⋅=υ式中υ—断面平均流速,m /s ;C 一谢才系数,常用n1R 1/6表示,n 为河床糙率; R —水力半径,m ;(过水断面积与湿周之比即为水力半径。
)i —水面坡降或底坡;Q —流量,m 3/s ;A —过水断面面积,m 25、非恒定流基本方程为:q xQ t A =∂∂+∂∂ )()(22222υυ-+∂∂+-=∂∂-+∂∂+∂∂q zf q x A A Q gS x z B A Q gA x Q A Q t Q B —河道水面宽度,m ;z x A∂∂—相应于某一高程z 断面沿程变化;z —河底高程,m ;S f —沿程摩阻坡度;t —时间;q —单位河长侧向入流;v q —侧向入流流速沿主流方向上的分量,m /s6、河流断面流速计算有足够实测资料的计算公式:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫===B F h Bh A A Q υ经验公式:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫===--)1(1δβδβααυQ r B rQ h Q式中υ——断面平均流速;Q ——流量;A ——过水断面面积;B ——河宽;h ——平均水深α﹑β、γ、δ——经验参数,由实测资料确定7、一般水质因子式中S ij —水质评价参数i 在第j 点上的污染指数;C ij —水质评价参数i 在第j 点上的监测浓度,mg /L ;C si —水质评价参数i 的评价标准,mg /L8、DO -溶解氧sf j f DO DO DO DO DO S j --= s j DO DO ≥ s jDO DO DO S j 910-= s j DO DO 〈DO f = 468/(31.6+t)式中 DO f ——饱和溶解氧的浓度,mg /L ;DO s ——溶解氧的评价标准,mg /L ;DO j ——j 点的溶解氧浓度, mg /L ;t ——水温,℃。
浅谈通用土壤流失方程(A=RKLSCP)在水保施工工程的应用
浅谈通用土壤流失方程(A=RKLSCP)在水保施工工程的应用通过浅谈通用土壤流失方程(A=RKLSCP)分析,应用这个方程,可以预报在一定的土地利用和经营条件下一定坡度的耕地上单位面积年平均土壤侵蚀量,也可有反向应用,先确定的允许侵蚀量设计合适的水土保持措施。
标签:土壤流失方程;水保;应用目前世界通用的土壤流失方程是A=RKLSCP,这个通用土壤流失方程就是目前美国和其他一些国家应用最广泛的估算土壤水蚀量的通用数学模式,这个经验公式是由维希迈尔在总结四十多年的实验资料的基础上,于1961年提出的,只要把六个因子值连乘就可以得出指定地块的土壤流失量。
可谓相当简单,然而十分重要的是它吧土壤侵蚀过程定量化了,通用土壤流失方程数学表达式是A=RKLSCP,式中:A——单位面积多年平均土壤流失量(吨/公顷)R——降水侵蚀力指数(或称降水因子),等于单位降水侵蚀指标值,以100焦耳-厘米/平方米—小时计,一般是用最大30分钟降水强度与降水总能量的乘积表示的;K——土壤可蚀性因子,对于一定土壤,等于小区上单位降雨侵蚀指标的土壤流失率。
标准小区是人为选的,在美国,选用22.21米(72.6英尺)坡长、5.16(9%)均匀坡度的连续休闲地作为标准小区;L——坡长因子,;S——坡度因子,在实际计算中常将L和S合成一个地形因子,以LS表示C——植被与经营管理因子,P——水土保持措施因子。
根据黑龙江省水保所研究成果,土壤侵蚀模数运用“黑龙江省土壤流失方程”进行计算(公式A=RKLSCP)。
以地理信息平台ArcGIS为集成环境,逐地块提取侵蚀图斑背景要素(面积、坡度、植被、土地利用、土壤),纳入黑龙江省土壤流失方程对侵蚀模数进行数学推导。
本文以牡丹江阳明区磨刀石镇红林小流域为例,来全面预报在一定的土地利用和经营条件下一定坡度的耕地上单位面积年平均土壤侵蚀量经计算,全工程区土壤侵蚀模数为2900 t/km2·a,依据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)的规定,全区水土流失强度属强度侵蚀典型地块情况[1] 示范地块:172号坡度8°。
【国家自然科学基金】_通用水土流失方程_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
科研热词 土壤侵蚀 黄土高原 敏感性 黄十丘陵沟壑区 鄂尔多斯 遥感 通用水土流失方程 通用土壤流失预报方程 空间分异 生态功能 生态价值 清水沟流域 水土保持措施 榆阳区 榆中县 植被 情景分析 地理信息系统 土壤水力侵蚀 土壤保持 土地利用 区域分异 区划 修正土壤流失方程(rusle) 三峡库区(重庆段) quickbird影像 gis
推荐指数 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
科研热词 推荐指数 土壤侵蚀 5 gis 2 黄土丘陵区 1 魏沟流域 1 降雨特征 1 降雨侵蚀力 1 通用土壤流失方程 1 辐射定标 1 生态系统 1 沟蚀 1 水土保持措施因子 1 水土保持 1 榆林 1 杜仲人工林 1 地理元胞自动机(geo-ca) 1 土壤保持量 1 北京一号 1 动态监测 1 作物管理因子 1 产流产沙 1 丘陵区 1 三江平原 1 usle 1 lucc 1
科研热词 地形因子 土壤侵蚀 黄土高原南部 模型 土壤 土地利用变化 侵蚀 黄土高原 高程面积值 非点源污染 通用水土流失方程 通用土壤流失方程 透水地面 负荷估算 脆弱性 累积坡长 砂 演替 流域 洛川塬 沟道 汞迁移 水土流失 水土保持 正地形 楚雄市 植被条件 极细砂粒 数字高程模型 尹家嘴水库 坡长 地理信息系统 地形 土壤流失 土壤保持效益 土壤侵蚀经济损失 哈溪林区 含量 可蚀性 北运河下游灌溉区 修正通用土壤流失方程 东北黑土区 不透水地面 万山 usle模型 usle sdr rusle k值估算 gis 黄土高原南部 黄土高原 降雨 通用土壤流失方程 西北地区 衡阳盆地 经济损失评估 流域侵蚀控制度 植被 林草治理措施 容许土壤流失量 安徽省大别山区 地理信息系统 地形 土壤养分 土壤入渗 土壤保持 土壤 土地利用变化 土地利用 入渗模型 元胞自动机 侵蚀 价值估算 丹江 东湖流域 三峡库区 rusle dem
矿山水土流失计算
矿山水土流失计算①通用水土流失方程式形式如下:A=R×K×L×S×C×P式中:A—侵蚀模数,是单位面积单位时间的平均水土流失量,单位是t/(ha·a);R —降雨侵蚀力指数,反映降雨侵蚀力的大小;K —土壤可蚀性因子,反映土壤易遭受侵蚀的程度;坡长因子,是水土流失量与特定长度(22.13m)的地块的水土量的比率;S —坡度因子,是水土流失量与特定坡度(9%)的地块的水土流失量的比率;C —作物(植被)经营管理因子,是水土流失量与标准处理地块(顺坡犁翻而无遮蔽的休闲地)的流失量的比率;P —水土保持措施因子,是水土流失量同没有水土保持措施的地块(顺坡犁耕的最陡的坡地)的流失量的比率。
②参数确定通用水土流失方程式中的各因子值是从标准小区中得到的,都是表示实际条件对基本方程式的标准条件的比率。
本项目的水土流失参数是根据当地的地理情况,并参考类似工程项目的参数取法,通过工程项目类比法确定的。
※降雨量侵蚀力因子R为两个暴雨特征值降雨动能与最大30分钟降雨强度的乘积,可由降雨侵蚀指数和各种降雨强度、降雨历时、降雨频率资料做相关分析得出。
为简化计算,便于应用,本次计算采用鲁期(Roose.E.)得出的降雨量与降雨侵蚀力指数之间的关系式:R=(0.50±0.05)×H式中:H为年均降雨量,0.05为误差。
因湿润的亚热带降雨侵蚀力高,误差取正。
该区年降水量为1501.1mm,故有R=(0.50+0.05)×1501.1=825.6。
※土壤可蚀性因子土壤可蚀性因子K反映了不同土壤的侵蚀率、渗入率、总持水能、磨蚀、搬运及可蚀性。
影响土壤可蚀性的因素有土壤的自然特征与其利用氧状况。
美国科学家的多年研究结果表明,不同的土壤具有不同的K值。
项目区的土壤主要为红黄壤,有机质含量低于0.5%,查表可得到K=0.27,考虑项目营运期间土壤变松散,结构力弱,抗蚀力变小,K值乘以工程系数1.30后,K=0.35。
第四章 通用水土流失方程PPT课件
一、降雨侵蚀力因子(R)••源自•自记雨量计•
R值是根据降雨资料推求的,所以据此可 以编绘出全国各地区(有降雨资料的地方)侵蚀 力R的等值线图。我们国家也做了这方面的工
作,中国科学院、水利部采用分析雨量分布 的方法,以一次降雨最大30min降雨强度(I30) 作为强度指标,绘制了全国R值等值线图(图42)。
A=R×K×L×S×C×P
式中A——单位面积多年平均土壤流失量 (t/hm2);
•R——降雨侵蚀力指数(或称降雨因子),以 100J·cm/m²·h计
•S——坡度因子,当其他条件相同时,实际坡 度与标准小区坡度上土壤流失量的比值。实 际计算中常将L和S合成一个地形因子,以LS表 示,
•C——作物经营因子,为种植作物地块上的土 壤流失量与标准处理地块(经过犁翻而没有遮 蔽的休闲地)上土壤流失量的比值
(2)利用土壤流失方程制定水土保持规划
水土保持的重要任务是预防和治理水土 流失,制定最佳的水土保持措施。土壤流失 方程能较科学地提出防与治的有效措施。对 于任何一块作物地,知道了R、K、L、S、C、
3.允许侵蚀极限(Acceptable Limits of Erosion)
在土壤侵蚀中,侵蚀的标准是什么?也 就是说,哪些侵蚀是可为人们所接受的?哪 些侵蚀是人们不允许的?土壤保持工作的目 的就是使土地永续的利用下去,而不致发 生退化。当土壤的流失速度不超过其形成 速度时就能够达到这一目的。
1.通用土壤流失方程的适用范围 通用土壤流失方程主要用于农地上由水
所引起的土壤侵蚀(片蚀和细沟侵蚀),计算结 果只表示多年平均土壤流失量,而不能够代
2.通用土壤流失方程的主要用途
(1)预报单位面积上多年平均土壤流失数量
若方程右边的6个因子值都已确定,即地 块内的降雨侵蚀力、土壤类型、坡长、坡度、 作物管理情况、地块内的土壤保持措施都已 知,它们相乘后,就得出在此特定条件下所 预报的平均土壤流失量。
通用土壤流失方程USLE简介
通用土壤流失方程USLE简介1965 年,W.H.Wischmeier 和D.Smith对美国30个州近30年的观测资料进行了系统分析,根据近万个径流小区的试验资料,提出著名的经验模型—通用土壤流失方程(USLE),作为预测面蚀和沟蚀引起的年平均土壤流失量的方法,它考虑了降雨、土壤可蚀性、作物管理、坡度坡长和水土保持措施5大因子,方程式如下:A = R•K•LS•C•P。
式中:A 为年平均土壤流失量, t/ hm2 ;R 为降雨和径流侵蚀因子;K 为土壤可蚀性因子;LS 为地形因子,其中L 为坡长因子, S 为坡度因子;C 为作物管理因子;P 为治理措施因子。
USLE 可用来计算年平均土壤流失量,从而指导人们进行正确的耕作、经营管理,采取适当的保护措施来保持土壤。
它所依据的资料丰富、涉及区域广泛,因而具有较强的实用性,曾在世界范围内得到了广泛的推广。
1978 年, W.H.Wischmeier 和D.Smith针对应用中存在的问题,对USLE 进行了修正,使USLE 更具普遍性。
其不足之处:以年侵蚀资料建立起来的USLE,无法进行次降雨土壤侵蚀的预报。
同时,实践证明,USLE 不太适用于垄作、等高耕作,以及那些使泥沙就地沉积的带状耕作措施等。
WEPP(Water Erosion Prediction Project)WEPP(Water Erosion Prediction Project) WEPP 实际是USDA 推出的用以替代USLE 的新一代土壤侵蚀预测模型。
从1985 年开始研究,1989 年基本完成,后经过多次改进和完善,于1995年向外公布。
它属于一种连续的物理模型。
模型可模拟的流域物理过程有:日土壤水分平衡,不同植被条件下(农作物、林地和草地等) 的日蒸发散,年作物产量、畜牧产量,径流、灌溉时的侵蚀,林地侵蚀,细沟和沟间侵蚀,农业管理措施对侵蚀及水文过程的影响等。
与传统的水文模型相比,WEPP 具有很多优点: ①可模拟土壤侵蚀过程及流域的某些自然过程,如气候、入渗、植物蒸腾、土壤蒸发、土壤结构变化和泥沙沉积等;②可模拟非规则坡形的陡坡、土壤、耕作、作物及管理措施对侵蚀的影响等;③可以模拟土壤侵蚀的时空变异规律;④预测泥沙在坡地以及流域中的运移状态。
水土流失量计算公式
水土流失量计算公式
水土流失是指水土物质从河流、湖泊、沟渠、地表或土壤中沉积或淤积,以及土地坡度变化所引起的水土流失现象。
水土流失量计算公式是一种用于计算水土流失量的公式。
它由地质学家和农业学家共同研究和完善而成,结合实际情况,用于估算水土流失量。
水土流失量计算公式一般有两种:
1、水土流失量计算公式:Q=KSLA×C×P,其中,Q表示水土流失量,KSLA表示每平方公里每小时的水土流失率,C表示土壤湿度修正系数,P表示每平方公里的地表覆盖率。
2、水土流失量计算公式:Q=A×I×C×L,其中,Q表示水土流失量,A表示每平方公里的土地面积,I表示地表斜度系数,C表示土壤湿度修正系数,L表示每平方公里的地表覆盖率。
水土流失量计算公式可以帮助我们准确地估算水土流失量,从而为水土保护提供有效的参考值,进而采取有效的防治措施。
首先,应该对潜在的水土流失风险进行评估,并制定有效的水土保护措施。
其次,要定期对水土流失量进行监测,及时发现水土流失问题,采取有效的应对措施。
最后,还要定期对水土流失量计算公式进行审查和更新,以确保精确的水土流失量估算。
水土流失量计算公式是一种有效的用于估算水土流失量的工具,是
水土保护的重要参考。
要想有效地防止水土流失,就必须正确使用水土流失量计算公式,以便准确地预测水土流失量,并采取有效的防治措施。
通用土壤流失方程
通用土壤流失方程[z]LE方程A=R·K·L·S·C·P通常将L、S合并为LS考虑。
2.降雨侵蚀力因子R(1)Wischmeier经验公式R=Σ 1.735×10**[1.5·lg(Pi/P)-0.8188]式中:R-降雨侵蚀力,100ft·t·in/(ac·h);Pi-各月平均降雨量(mm);P-年平均降雨量(mm)。
(2)年R值的估算(王万忠、焦菊英,1996)R=0.207(P·I60/100)**1.205式中:R-年降雨侵蚀力,m·t·cm/(hm2·h·a);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(王万忠、焦菊英,1995—1996)R=0.009 P**0.564· I60**1.155· I144**00.560式中:R-多年平均降雨侵蚀力,m·t·cm/(hm**2·h·a);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)。
注1:王万忠、焦菊英、陈法扬等已绘制了全国降雨侵蚀力R等值线图(《水土保持学报》1995、《土壤侵蚀与水土保持学报》1996)。
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,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,当在全国各水蚀区适用。
3.土壤可蚀性因子KWischmeier等的方法根据土壤质地、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。
4.坡长因子L经典计算公式(Wischmeier和Smith,1978)L=(λ/22.13)**m式中:L-坡长因子;m-坡长指数,可采用计算式(Fostre等,1977)m=β/(1+β)其中,β可采用计算式(McCool等,1989)β=(sinθ/0.0896)/[3.0(sinθ)**0.8+0.56]式中:θ-坡度。
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法题库及精品答案
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法题库及精品答案单选题(共50题)1、某建设项目生产的废溶剂含(),属危险废物,焚烧后含HCl,需采用相应的尾气处理措施。
A.焦油B.氯仿C.乙醚D.苯【答案】 B2、甲地区环境空气现状监测中,测得二氧化氮小时地面浓度最大值为0.28mg/m3,执行环境质量二级标准(0.24mg/m3),其超标倍数是()。
A.2.33B.1.33C.1.17D.0.17【答案】 D3、某乙烯裂解炉年运行时间8000小时,每年计划清焦作业5次,每次36小时,烟气排放量42000m3/h,氮氧化物浓度240mg/m3。
单台裂解炉在非正常工况时年排放氮氧化物的总量是()。
A.0.01t/AB.0.36t/AC.1.81t/AD.14.51t/A【答案】 C4、(2019年)关于污染型扩建项目现有工程污染源源强的确定方法()。
A.实测法B.物料衡算法C.类比法D.查阅参考资料【答案】 A5、水土流失预测中,通用水土流失方程式A=R·K·L·S·C·P,式中,P表示()。
A.土壤侵蚀模数B.水土流失量C.水土保持措施因子D.土壤可蚀性因子【答案】 C6、(2019年真题)某石化装置设计能力为5万吨/年,操作时数为800小时,企业施工环境保护验收监测期间,可判断主体工程生产工况的数据来源是()。
A.装置控制DCS系统同期原料消耗产品量记录B.上一年全厂回用水量报表C.设计单位提供的基础设计资料D.企业排污许可申请报告数据【答案】 A7、某工程项目取用新水量为4000mA.92%B.8%C.10%D.90%【答案】 A8、(2016年)某污水处理厂产生的污泥原始含水率为96%,欲将污泥量降为原来的10%,应将污泥的含水率降低到()。
A.40%B.50%C.60%D.70%【答案】 C9、景观生态学中,被称为基质的斑块具有的特征是()。
A.相对面积小、破碎化程度高、无动态控制功能B.相对面积大、破碎化程度低、无动态控制功能C.相对面积小、连通程度低、有动态控制功能D.相对面积大、连通程度高、有动态控制功能【答案】 D10、测定灌木林生物量最精确的方法是()。
通用土壤流失方程(USLE)
K-----土壤课蚀性因子,标准小区上单位降雨侵蚀指标的土壤流失率
L----- 坡长因子;
S ----坡度因子,等于其它条件相同时实际坡度与9%坡度相比土壤流失比值;由于L和S因子经常影响土壤流失,因此,称LS为地形因子,以示其综合效应;
C---- 植被覆盖和经营管理因子,等于其它条件相同时,特定植被和经营管理地块上的土壤流失与标准小区土壤流失之比;
P---- 水土保持措施因子,等于其它条件相同时实行等高耕作,等高带状种植或修地埂、梯田等水土保持措施后的土壤流失与标准小区上土壤流失之比。
通用土壤流失方程(USLE)
是表示坡地土壤流失量与其主要影响因子间的定量关系的侵蚀数学模型。通用土壤流失方程用于计算在一定耕作方式和经营管理制度下,因面蚀产生的年平均土壤流失量。其表达式为:
A=R*K*L*S*C*P
式中:A-----任一坡耕地在特定的降雨、作物管理制度及所采用的水土保持措施下,单位面积年平均土壤流失量,t/ha
水土流失通用方程
水土流失通用方程水土流失是指因水流和大气风力的侵蚀作用而造成的土壤被迅速剥蚀和迁移的现象。
作为一种严重的土地退化形式,水土流失已成为全球性环境问题。
不仅破坏了土地资源,还导致了生态环境恶化。
为了控制水土流失,我们需要了解其通用方程,以便采取相应的措施。
水土流失的通用方程可以表示为:E = R*K *LS *C *P,其中E代表土壤侵蚀量(单位:吨/公顷),R代表降雨量(单位:毫米/小时),K代表土壤侵蚀动力因子,LS代表坡长与坡度因子,C代表土壤侵蚀覆盖度因子,P代表植被保持因子。
首先,降雨量是水土流失的主要驱动力之一。
大雨会冲刷土壤表面,使其被剥蚀和带走。
因此,选择适当的区域和季节进行农业活动、灌溉和水资源管理非常关键。
合理规划土地利用,避免大面积的裸土暴露,可以减少降雨对土壤的冲击。
其次,土壤侵蚀动力因子K反映了土壤的抗侵蚀能力。
土壤类型、含水量、质地等都会影响土壤的抗蚀性。
因此,进行土壤保护和改良,增加土壤有机质含量,改善土壤结构,能够提高土壤的抗蚀性。
采取科学的耕作方式,如梯田种植、轮作和间作,也能有效减少土壤的侵蚀。
坡长与坡度因子LS则考虑到了地形因素对水土流失的影响。
陡峭的坡地和长的坡长都会增加土壤的侵蚀风险。
因此,在山地和丘陵地区,我们应当采取措施来减轻坡面的坡度,如沟道的建设、植被的种植以及地势的协调规划,以减少水流速度和侵蚀力。
土壤侵蚀覆盖度因子C描述了土地表面的覆盖程度。
裸露的土壤容易被风和雨冲刷,导致水土流失。
因此,种植耕作覆盖物、植被覆盖和合理的植株密度可以有效减少土壤侵蚀。
最后,植被保持因子P是衡量植被对水土保持作用的评估。
植被的根系能够固定土壤,减缓水流速度。
因此,植被的保护和恢复是防止水土流失的重要手段之一。
推行退耕还林、退耕还草政策,合理控制牧畜压力,增加植被覆盖率可以有效减少土壤侵蚀。
综上所述,了解水土流失的通用方程可以帮助我们更好地理解其产生机理,从而采取相应的措施进行防治。
2024年环境评价师《环境影响评价技术方法》考试历年高频考点试题专家甄选版3带答案
2024年环境评价师《环境影响评价技术方法》考试历年高频考点试题专家甄选版带答案卷I一.单选题(共50题)1.样地调查收割法是实测()。
A.生产量B.生长量C.生物量D.净第一性生产力正确答案:C2.某线性工程进行生态影响三级评价,成图范围是9km,成图比例尺要求应该大于等于()。
(图片大小可任意调节)A.1:10万B.1:5万C.1:1万D.1:5000正确答案:B3.通用水土流失方程式A=R·K·L·S·C·P中,A表示()。
A.土壤侵蚀模数B.土壤容许流失量C.土壤侵蚀面积D.单位面积多年平均土壤侵蚀量正确答案:D4.对于某种或某类危险物质规定的数量,若功能单元中物质数量等于或超过该数量,则该功能单元定为()。
A.非重大危险源B.一般危险源C.重大危险源D.危险源正确答案:C(图片大小可任意调节)5.环境风险报警、通讯联络方式的制定,规定()的报警通讯方式、通知方式和交通保障、管制。
A.平时状态下B.应急状态下C.一般状态下D.特定正确答案:B6.利用环境空气质量模型模拟开发活动所排放的污染物引起的环境质量变化是否会导致环境空气质量超标。
此大气环境容量估算方法是()。
A.经验估算法B.线性优化法C.修正的A-P值法D.模拟法正确答案:D7.某工程室外声源有引风机排气口,室内声源有球磨机、水泵,在未采取治理措施前,风机排气、球磨机、水泵在预测点的噪声贡献值分(图片大小可任意调节)别为60dB(A)、42dB(A)、42dB(A),要使预测点声级满足55dB (A)标准要求,采取的噪声控制措施为()。
A.引风机排气口加消声器B.引风机加隔声罩C.球磨机加隔声罩D.水泵加隔声罩正确答案:A8.【真题】水文地质试验的目的是()。
A.获取水文资料B.确定影响预测范围C.评价地下水质量D.获取水文地质参数正确答案:A9.【真题】根据河流排污混合过程段的长度公式,岸边排放与中间排放的混合过程段长度之比为()。
浅谈水土流失预测的常用计算方法
学 术 论 坛
浅谈水土流失预测的常用计算方法
张敏亨 〔 浙江省乐清市雁荡镇农业技术服务站
浙江乐清
325613 )
摘 要: 水土流失预测方法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。我省由于各地方自然条件、地 这将直接影响到水土流 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, 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 文章编号: 1672一 1(2007) 12(b 卜0244 一 1 379 0 文 献标 识码 : A 中图分类号: X 6 5
06 一0 . 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, = 1 . 0 ; 完工 P
244
(1 使用通用土壤流失方程式时, ) 必须具备 相应的试验资料。由于我市没有实验观测资 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 段( a ) 。 用, 特别是大范围的运用, 方程中所需参数缺 当A > 1 时, 与开挖、扰动、破坏地表 因此预测结果的准确性还 的具体情况有关, 在无实测或试验资料的情况 乏扎实的科学基础 , 经不起推敲, 操作性比较差。 下, 可用类比法参考确定。当A= 1 时, 上式 (2)新增的水土流失一般包括两部分: 第 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 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, 目区的临时堆土及 项 同, A 应) 1 , 但 不能< 1 。 渣场弃土造成的水土流失。 1. 3 分类分级法 扰动地表流失量, 根据土地类型分区分类 其计算有两条公式(1一 2)和(1一 , 3) 环一 1 F ix(油1一 )‘ (卜 进行预测, 艺( 喃1 Ti) 3) 1留 由千加速侵蚀系数比较难确定, 我市的方案编 式中: W 一 扰动地表新增水土流失量,; t 制中通常选择公式(1一 来进行水土流失量的 ) 3 Fi 一 扰动地表面积, mZ; k 计算, 该公式操作性比较强, 简单实用, 是一种 Ms 一 i 不同预测单元扰动后的土壤侵蚀模 值得推广的计算方法。 数,/ k m’ a ; t 弃渣流失量, 必须对各弃渣场分别进行预 Mo 一 i 不同预测单元原生土壤侵蚀模数, 测。在渣场的流失系数确定后, 可以按每年 t / kmZ a , 的弃渣量直接计算出其流失量, 也可以按弃渣 Ti 一 预测时段 , 。 a 体流失趋干稳定的年限, 将流失系数合理分配 这个公式中因注意的是Ms 和Mo 取值, 在流失年限的各年中, i i 然后对每年的弃渣量按 Ms 指的是预测单元的年土壤侵蚀模数, i 反映 流失年限与分配的流失系数逐年计出流失 水土流失的动态变化及发展趋势, 是一个动态 量。特别注意的是当渣场渣体流失年限与流 变量指标; 而 M叭 为原生土壤侵蚀模数, 指 失系数的分配值确定后, 无论一年的弃渣, 都 的是预测单元的多年平均侵蚀模数, 是一个相 必须计出流失年限各年的弃渣流失量。弃渣 对恒定的常数, 一般作为侵蚀区土壤侵蚀状况 流失量的计算一般用公式( 1一 , 4) 采用该式计 的背景值用于反映区域水土流失的严重程 算水土流失量, 能够满足相应的精度要求。 度 。 上述(1一 、1一 、1一 )公式中, 2) ( 3) ( 4 参数 1.4 流失系数法 Ai 、Ms 和a 可采用类比法确定, i 选取地形地 一般用于计算弃渣流失量的预测 , 计算公 势条件大致相似, 造成新增水土流失影响因子 式 : 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 1= 1 设前后的水土流失量, 确定年土壤侵蚀模数或 式中: W 一弃堆土流失量(t ; ) 加速侵蚀系数。 51 一 弃土量或临时堆土量(t ); T i 一堆土时间(a ; ) 3 预测时段的选取 1 一工程最终弃土和临时堆土 ; (1)一次性建设项目, 预测时段一般是基本 a 一 流失系 (%), 即在不采取任何防护措
第二节土壤流失通用方程式一、土壤流失通用方程式二、土壤
不同坡度上水平梯田的田面宽度与田坎高度 (中国水土保持概论)
地面坡度
5
10
15
20
25
田面宽度(米) 20—30 15—20 15—20 10—15 10 左右 田坎高度(米) 2—3 3— 4 4— 6 5— 7 7— 8
确定田坎坡度的一般原则是:
不宜太陡也不宜太缓,太陡了不稳定,容 易坍塌;太缓了田坎占地太多。一般规律是: 土壤含粘粒多的田坎坡度可陡一些,含沙粒 多的田坎坡度则缓一些;田坎上土壤压实程 度好的田坎坡度可陡一些,压实程度差的田 坎坡度则缓上些;土壤含水量较少的田坎坡 度可陡一些,含水量较多的则田坎坡度缓一 些。修梯田时,应尽可能提高田坎的压实程 度,修成后让田边比田面稍高,形成一点倒 坡,经常保持田坎干燥,以保持田坎的稳定 和巩固。西北黄土区常见的两种土壤田坎高 度下的稳定坡度(见下表)。
不同坡度、坡长的LS值
坡度 % 0.5 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 15 0.08 0.10 0.16 0.23 0.30 0.37 0.47 0.69 0.96 1.27 1.62 2.02 2.46 2.94 25 0.09 0.12 0.19 0.27 0.37 0.48 0.60 0.89 1.24 1.64 2.09 2.60 3.17 3.79 50 0.10 0.15 0.23 0.33 0.48 0.68 0.86 1.26 1.75 2.23 2.96 3.68 4.48 5.36
0.25 0.60 0.35 0.63
0.35 0.28
0.35 0.40
0.08 0.14
0.25 0.26
0.20 0.20
0.45 0.30
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法通关题库(附答案)
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法通关题库(附答案)单选题(共30题)1、(2018年)某废水含有甲苯、丙酮、石油类,其质量百分比分别为1%、0.3%、1.7%,则下列最合理的处理工艺为()。
A.缺B.重力油水分离-蒸汽汽提-好氧C.重力油水分离-好氧-厌氧D.缺【答案】 B2、控制断面实测氨氮浓度超标2.5倍,则其标准指数为()。
A.1.5B.2.5C.3D.3.5【答案】 D3、在《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)中的常规预测情景组合中,预测内容的小时浓度、日平均浓度是指()。
A.平均值B.最小值C.最大值D.据污染源的类别来确定【答案】 C4、某省建设一公路,需经过一自然保护区,则该建设项目的评价等级应为()。
A.一级B.二级C.三级D.四级【答案】 A5、污泥处理的基本工艺流程为()。
A.脱水—调节—稳定—浓缩B.浓缩—调节—稳定—脱水C.脱水—稳定—调节—浓缩D.浓缩—稳定—调节—脱水【答案】 D6、废水土地渗滤处理系统的净化机理一般不包括()。
A.过滤B.生物降解C.吸附D.蒸发【答案】 D7、集中式生活饮用水地表水源地硝基苯的标准限值为0.017mg/L。
现有一河段连续4个功能区(从上游到下游顺序为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类)的实测浓度分别为0.020mg/L、0.019mg/L、0.018mg/L和0.017mg/L。
根据标准指数法判断最多可能有()功能区超标。
A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】 C8、废气监测断面应布设在()。
A.废气处理设施各处理单元的进出口B.烟囱口C.废气排放烟道出口D.废气处理设施各处理单元的进出口烟道,废气排放烟道【答案】 D9、某监测点总监测数据为60个,其中超标监测数据20个,不符合监测技术规范要求的监测数据10个,未检出的点位数为10个,则超标率是()。
A.40.0%B.66.7%C.33.3%D.50.0%【答案】 A10、某入海小河感潮段断面均匀,假设该河段断面潮平均盐通量为0,根据上游水文站提供的实测期间流量估算的平均流速为0.01m/s,两断面间距为8000m,枯水期近河口断面X2、远河口断面X1。
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(4)土壤渗透性根据浸透速度的大小,分为快、中快、 中、中慢、慢、特慢等六级,由田间或实验室测定到。 根据诺谟图查K值的步骤是: 从左边粉粒+粘粒的坐标值查起,然后找相应的 表示砂粒、有机质百分数线,以及土壤结构和渗透性 的线,依次内插各曲线。例如:粉粒+粘粒的含量为 65%,砂粒含量为5%,有机质含量2.8%,土壤结构为2, 渗透性为4。由此而查得k=0.41。我国的黄土性质与美 国相差不多,K值一般在0.35~0.45之间,平均为0.40, 可参照以上方法求得。 在没有大量外业本区观测资料的情况下,要很精 确地计算出不同土壤的可蚀性K值是不可能的。因此, 目前国内外正在对这方面做进一步的研究。 目前,美国根据外业观察资料通过整理计算和比 较,将常见土壤类型可蚀性因子K值制成表(表4-2),供 实际中应用。
二、与通用土壤流失方程有关的几个问题
通用土壤流失方程介绍到我国的时间不长,国内对它 的研究和应用时间更短。加之它又是一个以实验数据为基 础的经验性方程,而我国与美国在作物种植管理、降雨类 型等因子上存在着一些差异,因此,有必要就有关问题做 一阐述。 1.通用土壤流失方程的适用范围 通用土壤流失方程主要用于农地上由水所引起的土壤 侵蚀(片蚀和细沟侵蚀),计算结果只表示多年平均土壤流 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。因为降雨本身年际变幅很大,而由此引起的土 壤流失量在年际上的变化也就相当可观了。近年来随着研 究的深入,通用土壤流失方程逐渐被推广应用于计算林地 和牧草地由水引起的土壤侵蚀量。
• S——坡度因子,当其他条件相同时,实际坡度与标 准小区坡度上土壤流失量的比值。实际计算中常将L 和S合成一个地形因子,以LS表示, • C——作物经营因子,为种植作物地块上的土壤流失 量与标准处理地块(经过犁翻而没有遮蔽的休闲地) 上土壤流失量的比值 • P——水土保持措施因子,有水土保持措施地块上的 土壤流失量与没有水土保持措施小区(顺坡犁耕的坡 地)上土壤流失量的比值。 应该指出,通用土壤流失方程是以大量实验数据 为基础的经验性方程。因此只有根据本地区具体条件 和情况,通过长期观察的资料,推导出方程式中各因 子值和其变动范围,以及它们之间的相关关系,才能 应用到本地的实践中去。
2.通用土壤流失方程的主要用途
(1)预报单位面积上多年平均土壤流失数量 若方程右边的6个因子值都已确定,即地块内的降雨侵蚀力、 土壤类型、坡长、坡度、作物管理情况、地块内的土壤保持措施 都已知,它们相乘后,就得出在此特定条件下所预报的平均土壤 流失量。 (2)利用土壤流失方程制定水土保持规划 水土保持的重要任务是预防和治理水土流失,制定最佳的水 土保持措施。土壤流失方程能较科学地提出防与治的有效措施。 对于任何一块作物地,知道了R、K、L、S、C、P各因子值后,即 可求算出该地块的土壤流失量。如果这个数值在允许土壤流失量 之内,那就不需要采取保土措施。然而,在实际生产情况中,土 壤流失量常常是允许值的若干倍,如不采取保土措施,土壤将日 益退化,以致于不能再继续生产。为了保证土地能永续的进行高 水平的生产,必须采取必要的保土措施,使其流失量在允许值之 下,而通用土壤流失方程就能出色的完成这个任务,这正是方程 最重要的用途所在。 在一般情况下,方程中的R、K值是个常数,是不易改变的。 但我们可以通过调整或改变C、P、L、S值,如增加地面覆盖度、 种植植物防冲带、等高垄作、修筑地埂和梯田等措施达到减少土 壤流失量的目的。
第二节 通用土壤流失方程中诸因子 值的确定
通用土壤流失方程中各因子参数的确定均要求 对监测区的相关地理要素进行详尽分析,所以引用 RUSLE的关键在于对各相关因子的科学计算或测试。 现将方程式中各因子值的确定方法分述如下:
一、降雨侵蚀力因子(R)
自记雨量计
R值是根据降雨资料推求的,所以据此可 以编绘出全国各地区(有降雨资料的地方)侵蚀 力R的等值线图。我们国家也做了这方面的工 作,中国科学院、水利部采用分析雨量分布 的方法,以一次降雨最大30min降雨强度(I30) 作为强度指标,绘制了全国R值等值线图(图。
3.允许侵蚀极限(Acceptable Limits of Erosion) 在土壤侵蚀中,侵蚀的标准是什么?也就是说,哪些侵 蚀是可为人们所接受的?哪些侵蚀是人们不允许的?土壤保持 工作的目的就是使土地永续的利用下去,而不致发生退化。 当土壤的流失速度不超过其形成速度时就能够达到这一目的。 美国土壤学专家本尼特(Benett)于1939年曾指出,成土速 度不可能在短时间内精确地测定出来,但是根据土壤学家们 的估计,在不扰动的自然条件下,每300年可以形成25cm厚 的表土层。 但是在经过扰动的条件下,土壤的通气性和淋洗作用由 于耕种而加强了,300年的时间就可能缩短为30年左右,其 成土速度大约为11.2t/hm²∙a,因此在英美等国家中常使用的 允许侵蚀极限为11.2t/hm²∙a。 但允许侵蚀极限还取决于土壤条件,当土壤剖面由深厚 的土层构成且整个土壤剖面上肥力状况都基本上相同时,它 在30年内流失25mm厚的土层,其严重性要比由覆盖在坚硬 岩石上的薄层土壤在30年内流失25mm厚的土壤小得多。所 以在后者情况下,土壤的允许侵蚀极限要比11.2t/hm²∙a小。 在美国比较通用的数值是2~11t/hm²∙a,目前我国有些地方 采用的允许土壤侵蚀极限为10 t/hm²∙a,但也有人主张采用 5t/hm²∙a.
二、土壤可蚀性因子(K)
在其他影响侵蚀的因子不变时,K因子反映不同类型 土壤抵抗侵蚀能力的高低。影响K值的因素主要是土壤 质地、土壤结构及其稳定性、土壤渗透性、有机质含量 和土层厚度。当土壤颗粒粗、渗透性大时,K值就低, 反之则高;抗侵蚀能力强的土壤K值低,反之则K值高。 一般情况下K值的变幅为0.02~0.75。 K因子的值是在标准小区(坡长22.1m,宽18.3m,坡 度9%)内测定的,小区上没有任何植被,完全休闲,无 水土保持措施。降雨后,收集由于地面径流而冲蚀到集 流槽内的土壤烘干称重,然后由下列公式求得K值: K=A/R 式中A——标准小区内年平均土壤流失量(t/hm²∙a) R——降雨侵蚀力R的年值。 一般来说,土壤可蚀性因子K,对粉沙质粘土为 0.15~0.20,粉沙质壤土为0.2~0.3,沙壤土0.3~0.5。
一、通用土壤流失方程的形成过程
作为对侵蚀过程的进一步理解,土壤流失预报技术已 提出多年了。然而,早期的估算基本上是定性的。随着研 究的深入,占优势的定性描述导致了对有关因子的定量估 算,真正通过经验公式进行土壤流失量的预报,则是从辛 格(Zing,A.W.,1904年)进行侵蚀小区试验开始的。他把土 壤流失量与坡度和坡长联系起来,提出了模型: A=CSmLn-1 式中 A——单位面积上的平均土壤侵蚀量; C——变量常数; S——坡度; L——坡长(水平); m,n——坡度和坡长指数(取值分别为1.4和1.6)。
至1954年,土壤侵蚀预报研究才克服研究分区域进行 的一些固有缺点,把从美国21个州36个地区所获得的大量 研究资料进行汇编,对影响土壤流失量的因子重新评价, 最后由维斯奇迈尔(Wischmeier,W.H.)和史密斯(Smith)于 1961年提出了目前应用最为广泛的通用土壤流失方程,数 学模型如下: A=R×K×L×S×C×P 式中A——单位面积多年平均土壤流失量(t/hm2); • R——降雨侵蚀力指数(或称降雨因子),以100J· cm/m² ·h 计 • K——土壤可蚀性因子,对于一定土壤,等于标准小区 上单位降雨侵蚀力所产生的土壤流失量(标准小区,在 美国要求坡长22.13m,纵向坡面规整,坡度9%。顺坡 耕翻,至少连续休闲2年); • L——坡长因子,当其他条件相同时,实际坡长与标准小 区坡长上土壤流失量的比值;
三、坡长与坡度(地形)因子(LS)
我国水土保持机构
四、作物经营管理因子(C)
第一节 通用土壤流失方程
• 通用土壤流失方程(USLE)是美国1958年利用36个 地区8000个径流小区一年的观测数据得出的分析 研究成果,是一种估算土壤水蚀量的数学模型, 它在美国各大洲都有成功应用的实例,传人我国 相对较晚。由于方程中各因子参数的复杂性,美 国农业部(USDA)针对提高各因子计算的通用性又 提出了修正方程RUSLE。目前,通用土壤流失方程 已被世界上一些国家广泛应用。
在此基础上,史密斯(Smith,D.D.,1941年)根据作物 轮作和土壤处理的不同组合,评价了土壤保持措施因子的 作用,将作物和工程措施因子与土壤流失量有机联系起来。 布朗宁(Browning,G.M.)等人(1947年)又进一步发展和完善 了史密斯对土壤流失量的估算方法,并作了土壤处理措施 对流失量影响的估算。同时,马斯格雷夫(Musgrave,G.W., 1947年)建立了降水特性与土壤侵蚀量间的关系,并广泛应 用于估算流域的总侵蚀量,方程式为 E=(0. 00527 )IRS1.35L0.35P301.75 式中E——土壤流失量(mm/a) I——在坡长22 m、坡度10%的坡面上,内在的土壤可 蚀性(mm/a), R——植被覆盖因子 S——坡度(%); L——坡长(m); P30——最大30min降雨量(mm)。
2.诺谟方程
直接测定K值方法被认为是最符合田间实际土壤对降雨侵 蚀力的敏感程度,但是直接测定K值所需的时间较长,经费 较多。 Wischmeier和Mannering(1969)用人工降雨法测定了55种 土壤的土壤可蚀性指数,选定13个土壤特性指标与土壤可蚀 性进行回归分析,得出了下式(即诺谟方程) K=[2. 1 × 10-4M1. 14 (1. 2-Mo) +3. 25 (S-2) +2. 5 (P-3)]/ 100 式中M——粉粒与粘粒所占百分比含量与土壤中砂砾物质所 占的百分比的乘积; M0——土壤有机质含量; S——结构系数; P——渗透性等级。 该方程尤其适用于温带中质地土壤。
在使用EI30法计算降雨侵蚀力R的过程中,逐步发 现大部分低强度降雨不会引起侵蚀现象的发生。侵蚀 总是位于一个分界雨强以上的降雨时才出现。在美国, 这个分界雨强大约25mm/h。所以有人提出,在计算 降雨总能量时不应包括雨强<25mm/h的降雨能量,即 KE>1法,它与EI30法计算R值的方式基本一样,而精度 和相关性比EI30 法要好得多。 但在不同国家和地区,引起侵蚀的分界雨强是不 同的。近年来的实际应用中,美国有些地区也把这个 分界雨强由25mm/h降低到13mm/h左右。我国在这方 面的研究中、部分地区选取了10mm/h作为引起侵蚀 的降雨分界值。