新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法 ppt课件
水土保持中文课件3土壤侵蚀及水蚀
1. Climate
❖ Precipitation varies throughout the world.
Rainfall
❖ Two important rainfall variables that determine storm erosivity are rainfall amount and rainfall intensity.
Raindrop
❖ Forces applied to the soil by raindrop is related to drop size.
2. Topography
❖ The important geometric variables are slope length, steepness and shape.
⑵雨滴速度与能量:雨滴终点速度越大,对地表的冲击力越大。 ⑶雨滴侵蚀力:是降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。其大小完全
取决于降雨性质,即雨量、雨强、雨滴大小等。
溅蚀分为4个阶段: ①干土溅散阶段:降雨初期,先溅起干土 ②湿土溅散阶段:降雨历时长,溅起湿土 ③泥浆溅散阶段:土壤团粒结构被破坏,泥浆阻塞土壤 孔隙,影响水分下渗,促使地表径流产生。 ④地表板结:土壤表层结构破坏,降雨后板结。
发展最为活跃的部分,其发展方向与径流方向相反,因此 称为溯源侵蚀。
❖ 侵蚀基准面:侵蚀沟所能达到的最低水平面。在沟口与河 流交汇处。
沟头跌水
冲沟侵蚀:切沟
冲沟,下切深度 ,沟
壑向两侧扩展,横断面呈“U”形。是侵蚀沟
发育的末期,但还未达到稳定,沟底下切变缓,
沟头的溯源侵蚀和坡岸坍塌还在发生。
侵蚀沟内的水道
2 0 0 5 年 珠 江 洪 水 淹 没 民 居
土壤侵蚀ppt
6.3生物工程措施
生物工程措施是指为了防治土壤侵蚀、保 持和合理利用水土资源而采取的造林种草, 绿化荒山,农林牧综合经营,以增加地面 覆被率,改良土壤,提高土地生产力,发 展生产,繁荣经济的水土保持措施,也称 水土保持林草措施。
6.4小型水利工程
主要为了拦蓄暴雨时的地表径流和泥沙, 可修建与水土保持紧密结合的小型水利工 程,如蓄水池、转山渠、引洪漫地等。
3.土壤侵蚀的影响因素
影响土壤侵蚀的因素分为自然因素和 人为因素。 土壤侵蚀自然因素是水土流失发生、 发展的先决条件,或者叫潜在因素, 人为因素则是加剧水土流失的主要原 因。
3.1自然因素
3.1.1气候:气候因素特别是季风气候
与土壤侵蚀密切相关。季风气候的特点是 降雨量大而集中,多暴雨,因此加剧了土 壤侵蚀。最主要而又直接的是降水,尤其 是暴雨的引起水土流失最突出的气候因素。 所谓暴雨是指短时间内强大的降水,一日 降水量可超过50mm或1小时降水超过 16mm的都叫做暴雨。一般说来,暴雨 强度愈大,水土流失量愈多。
5.1破坏土壤资源
由于土壤侵蚀,大量土壤资源被蚕食 和破坏,沟壑日益加剧,土层变薄土 壤侵蚀,大面积土地被切割得支离破 碎,耕地面积不断缩小。
5.2土壤肥力和质量下降
土壤侵蚀使大量肥沃表土流失,土壤 肥力和植物产量迅速降低。
5.3生态环境恶化
由于严重的水土流失,导致地表植被 的严重破坏,自然生态环境失调恶化, 洪、涝、旱、冰雹等自然灾害接踵而来, 特别是干旱的威胁日趋严重。
7.土壤侵蚀原理研究历史与现状
7.1国际上研究历史与现状
7.1.1前苏联
前苏联土壤侵蚀学科始于18世纪中叶,进入19世纪,开 展了土壤侵蚀调查,编绘了部分区域面蚀和沟蚀分布图。
新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法
1、侵蚀沟量测法 2、测钎法
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1.侵蚀沟量测法
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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
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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
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二、监测方法
a
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2.土壤流平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
a
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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
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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
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1.水土流失总治理度
土壤侵蚀理论专题课件
水力侵蚀研究进展
• 土壤侵蚀是土壤颗粒的运动,我们认为这是一种 流体力学过程,或者更严格地讲,是两相流动 过程(液固两相)。 当侵蚀力超过土壤介质的 内聚力或抵抗力时, 它们就可以使土壤团粒破 碎、分散, 使个别颗粒从土壤母体中分离出来 并发生输运。
1.水蚀研究进展的回顾和展望
• 关于土壤侵蚀的第一个科学研究是德国土壤学家 Wollny在l877-1895年间完成的实验。1915年, 美 国林业局在犹他州开始了第一个定量试验。1917 年,Miller则在密苏里州进行了农作物及轮作对侵 蚀和径流影响的小区试验研究。 这些试验导致了 美国在1923年出版了第一批野外试验小区研究成 果。1928年美国国会的拨款更推进了这类研究, 使Bennett得以在1928一l 933年间建立起10个田间 试验站,1935年美国土壤保持局成立。在随后的 lO年间, 试验站又扩大到44个, 这些早期的现场 实验工作为土壤侵蚀的研究积累了宝贵的数据。 除了美国, 在英国、非洲、亚洲和澳大利亚等地 区都开展了不少田间试验研究。上述这些研究大 多是应用研究。
• 集中水流是沟流的主要特征。 当流动的 剪切作用超过土壤的抵抗力时, 细沟中 的集中水流就会造成土壤的冲刷。因此 细沟侵蚀中分散和输运两个子过程都是 由于流水造成的。鉴于沟流的速度较大 (一般为5—9m/s),它具有更大的侵蚀 能力。故除了坡瑷部分外,坡地土壤流 失的主要贡献来自于细沟侵蚀。细沟侵 蚀随着坡地的长度和坡度的增加而增加。
• 应当强调指出的是,由于科学基础的差异而且 一些基本假设的合理性尚待证明, 通用土壤流 失方程一直受到相当数量学者的批评。特别是 社会与科学发展到今天,USLE已不能满足当 代人们对土壤侵蚀预报的要求。例如它不能反 映现场数据的变化趋势;不能很好地应用于垄 作体系,不能明确地表示出径流效应等基本的 水力侵蚀诸过程。目前,由于计算机能力的扩 大,气候、土壤和作物数据库的建立,以及在 气象学、水力学和侵蚀科学方面知识的深化, 新一代土壤侵蚀预报技术已经可以形成并逐步 取代USLE,其特征是突出基本过程和流体力 学基本概念。美国农业部(USDA)在1985年决 定开始为期1O年的改进水蚀预报技术的研究发 展计划。
新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法PPT优秀课件
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一、六项指标 二、监测方法
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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
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1.水土流失总治理度
水土流失面积=实际发生水土流失的面积=扰动面积-建筑及硬 化面积
水土流失总治理度= (工程措施+植物措施)/(扰动面积-建筑及 硬化面积)
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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
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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
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二、监测方法 地面观测法
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2.土壤流失控制比
土壤流失控制比=容许土壤流失量/治理后平 均土壤流失量
平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
1、侵蚀沟量测法 2、测钎法
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1.侵蚀沟量测法
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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。
土壤侵蚀模数
2.1.2 土壤侵蚀强度分级(1)土壤侵蚀容许量标准土壤侵蚀容许量是指在长时期内能保持土壤肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量。
因为我国地域辽阔,自然条件千差万别,各地区的成土速度也不相同,该标准规定了我国主要侵蚀类型区的土壤容许流失量:侵蚀类型区土壤容许流失量Et/(km ·a)]西北黄土高原区 1 ooo东北黑土区200北方土石山区200南方红壤丘陵区500西南土石山区500(2)水力侵蚀强度分级强度分级平均侵蚀模数[t/(km ·a)]微度侵蚀<2O0,500,1 000轻度侵蚀200,500,1 000~2 500中度侵蚀 2 500~5 000强度侵蚀 5 000~8 000极强度侵蚀8 000~1 5 000剧烈侵蚀>1 5 000(3)风蚀强度分级风蚀强度分级按地表植被覆盖度、年肼蚀厚度和侵蚀模数三项指标划分。
强度分级植被覆盖度年风蚀厚度侵蚀模数( ) (ram) [t/(km。
·a)]微度>70 <2 <200轻度70~50 2~1O 200~2 500中度5O~30 1O~25 2 5OO~5 000强度3O~10 25~50 5 000~8 000极强度<10 50~100 8 000~15000剧烈<1O >100 >1 5 000除此外,还有面蚀、沟蚀、重力侵蚀等分级标准,此处不一一赘述。
土壤侵蚀强度划分标准:“水”和“土”是水土流失的两个漉失主体,水土流失归根结底是土地表屡的侵蚀和水的流失。
而评价水土流失程度的量化指标,即水土流失强度分级标准应同时包括两个流失主体的强度指标。
我国目前采用的土壤侵蚀强度分级标准做为水土流失强度分级标准,不仅混淆丁水土流失与土壤侵蚀这两个不同的概念,而且也是片面的、不准确的和不严肃的,有必要进行修改和完善笔者认为:水土流失强度分级标准应该体现同时含有两个流失主体的强度分级标准,缺一不可。
土壤侵蚀的估算方法
式中,Es,减少土地废弃的经济效益(元/a);Ac,土壤保持量(t/a);P,土壤的容重(t/m3);B,湿地年均收益(元/hm2)。
注:土壤容量取26.5吨/立方米,湿地年均收益根据崔丽娟(2004年)研究推算,湿地年均收益为245.5元/平方米。
4.3
按照我国主要流域的泥沙运动规律,全国土壤侵蚀流失的泥沙有24%淤积于水库、江河、湖泊,这部分泥沙直接造成了水库江河、湖泊蓄水量的下降,在一定程度上增加了干旱、洪涝灾害发生的机会,因此可根据蓄水成本计算损失价值。
地形数据dem遥感影像数据气象数据土壤类型数据土壤理性化数据统计数据坡长百分比坡度地形因子ls归一化植被指数植被覆盖度fc地表覆盖因子c月降雨量pi土壤侵蚀指标r水土保持措施因子p土壤可蚀性因子knpk价格pinpk纯含量ci土壤容量p土壤密度de土壤有机质含量co湿地年均收入b水库工程费用c潜在土壤侵蚀量ap现实土壤侵蚀量ar土壤保持量ac减少土地废弃的经济效益保护土壤肥力的经济效益减轻泥沙淤积的经济效益土壤侵蚀的估算方法图1数据处理流程图1dem数据的处理运用dem数据得到的最后结果是求出了地形因子ls在求ls的过程中需要坡长l和百分比坡度a其求解主要在arcmap中完成
3.3
由上两式可得到土壤保持量:
Ac=Ap-Ar
式中,Ap为潜在土壤侵蚀量(吨/平方千米),Ar为现实土壤侵蚀量(吨/平方千米),Ac为土壤保持量(吨/平方千米)。
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指标结果参数总共涉及到的数据有保护土壤肥力的经济效益Ef、减少土地废弃的经济效益Es和减轻泥沙淤积的经济效益En三个参数,其计算公式与所需参数值见下。
土 壤 侵 蚀 的 估 算 方 法
数
据
处
新六项指标与土壤侵蚀模数计算方法
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
1.水土流失总治理度
水土流失面积=实际发生水土流失的面积=扰动面积-建筑及硬 化面积
水土流失总治理度= (工程措施+植物措施)/(扰动面积-建筑及 硬化面积)
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
Hale Waihona Puke 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
二、监测方法
地面观测法
2.土壤流失控制比
土壤流失控制比=容许土壤流失量/治理后平 均土壤流失量
平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
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
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
谢谢观看! 2020
1、侵蚀沟量测法 2、测钎法
1.侵蚀沟量测法
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。
土壤侵蚀模数计算公式举例
土壤侵蚀模数计算公式举例SEE=R×K×LS×C×P其中,R代表降雨侵蚀力指数,K代表土壤侵蚀能力指数,LS代表地形坡度和坡长指数,C代表土壤管理因子,P代表植被因子。
接下来我们将详细介绍每个因子的计算方法和举例说明。
1.降雨侵蚀力指数(R):降雨侵蚀力指数是衡量降雨对土壤侵蚀的能力大小的指标。
它与降雨量、强度和能量有关,主要受降雨强度、时距和频率影响。
降雨侵蚀力指数的计算方法如下:R=1.5×(I+0.6P)×E其中,I是降雨强度指数,P是降雨频率指数,E是降雨能量指数。
举例说明:假设地降雨强度指数为65 mm/h、降雨频率指数为35 mm/h,降雨能量指数为50 J/mm^2、代入公式计算降雨侵蚀力指数:R=1.5×(65+0.6×35)×50R=1.5×(65+21)×50R=1.5×86×50R=64502.土壤侵蚀能力指数(K):土壤侵蚀能力指数反映了土壤对降雨冲刷侵蚀剥蚀的抵抗能力,它与土壤结构、颗粒组成、质地等因素有关。
土壤侵蚀能力指数的计算方法如下:其中,φ是含沙量(单位%),θ是黏粒含量(单位%),ψ是粉质与黏粘性物质比(单位%)。
举例说明:假设地含沙量为30%、黏粒含量为40%,粉质与黏粘性物质比为10%。
代入公式计算土壤侵蚀能力指数:K=0.048+0.204+0.026+0.072+0.006K=0.3563.地形坡度和坡长指数(LS):地形坡度和坡长指数反映了地形对土壤侵蚀的影响,它和坡度、坡长、切沟、水流速率等因素有关。
地形坡度和坡长指数的计算方法如下:LS=(0.065+0.045M)×(0.06+0.014S)其中,M是坡长指数,S是坡度指数。
举例说明:假设地坡长指数为30,坡度指数为10。
LS=(0.065+0.045×30)×(0.06+0.014×10)LS=(0.065+1.35)×(0.06+0.14)LS=1.415×0.2LS=0.2834.土壤管理因子(C):土壤管理因子包括植被覆盖和土壤保护措施两个方面,反映了人类活动对土壤侵蚀的影响。
新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法
1、侵蚀沟量测法 2、测钎法
1.侵蚀沟量测法
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。
一、六项指标 二、监测方法
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
1.水土流失总治理度
水土流失面积=实际发生水土流失的面积=扰动面积-建筑及硬化面积
水土流失总治理度= (工程措施+植物措施)/(扰动面积-建筑及 硬化面积)
2.土壤流失控制比
土壤流失控制比=容许土壤流失量/治理后平 均土壤流失量
平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
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
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
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
二、监测方法
地面观测法
土壤侵蚀规律PPT课件
③ 沉积:泥沙来量>挟沙能力
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① 水流的冲刷作用
a -初期
溯源侵蚀
河谷发育初期:下蚀、溯源 侵蚀,河谷加深和延长,这时 的河谷深而窄,谷壁陡峭, 河谷多为V型河谷。
下蚀
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① 水流的冲刷作用
侧蚀
河谷发育中期:V型河谷形成 后,河流的下蚀作用减弱,侧 蚀作用加强,河流在凹岸侵蚀 ,在凸岸堆积,河谷拓宽,出 现连续的河湾。
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第三节 土壤侵蚀影响因素
自然因素 潜在因素
水文气象 地形
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② 坡面水流
水流在向下流动的过程中,由于雨水和雪水 的补充,一般顺坡流量会逐渐增大。当流量增 大到一定值后,成层的流动便不再能够保持, 变成紊流(R>500)。
③ 沟槽水流
沟槽水流均属于紊流。
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(2)水流的作用
① 冲刷:水流的侵蚀作用 下蚀(深向侵蚀) 侧蚀 (旁蚀) 溯源侵蚀
按2008年1月4日发布的水利部发布的《土壤侵蚀分类 分级标准》(SL 190-2007)进行。
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三、土壤侵蚀强度分级标准
3. 土壤侵蚀分类分级标准(水利行业标准SL 190-2007)
级 别 平均侵蚀模数[t/(km2·a)] 平均流失厚度(mm/a)
微度 轻度 中度 强度 极强度 剧烈
滑坡形成条件
a. 降水:增加滑体的重量,降低土石层的抗剪强
度
b. 地质:具有松散土层、碎石土、风化壳和半成
岩土层的斜坡抗剪强度低
c. 地貌:斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面
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1.侵蚀沟量测法
2.土壤流失控制比
土壤流失控制比=容许土壤流失量/治理后平 均土壤流失量
平均土壤流失量=土壤流失总量/项目区面积
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
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
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
二、监测方法
地面观测法
新六项指标及土壤侵蚀模数计算方法
一、六项指标 二、监测方法
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
1.水土流失总治理度
水土流失面积=实际ห้องสมุดไป่ตู้生水土流失的面积=扰动面积-建 筑及硬化面积
水土流失总治理度= (工程措施+植物措施)/(扰动面积建筑及硬化面积)