水土保持与荒漠化防治概论

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<其挟沙能力，则冲刷；若>，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）
（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。
1.斜坡固定工程：是指为防止斜坡岩土体的运动，保证斜坡稳定而布设的工程措施。
包括：挡墙、抗滑桩、削坡和反压填土、排水工程、护坡工程、植物固坡措施、落石防护工程
排水工程
2.山坡截流沟ห้องสมุดไป่ตู้是在斜坡上每隔一定距离横坡修筑的具有一定坡度的沟道。
作用：截短坡长，阻截径流，减免径流冲刷，将分散的坡面径流集中起来。
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。
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
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
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。
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。
布置：坡度40%以下的坡均可修截流沟。均匀布置，间距随坡度增大而减小，在滑坡可能发生的边界以外5m处可设置截流沟，如果有公路或多级削坡平台马道，则应充分利用其分侧设置截水沟。
3.根据沟头防护工程的作用，分类：蓄水式沟头防护工程（沟埂式沟头防护、埂墙涝池式沟头防护）、泄水式沟头防护工程。
4.梯田地块规划要求：①地块的平面形状，应基本上顺等高线呈长条形、带状布设。一般情况下，尽量避免梯田施工时远距离运送土方。②当坡面有浅沟等复杂地形时，地块布设必须注意“大弯就势，小弯取直”，不强求一律顺等高线。③如果梯田有自流灌溉条件，则应使田面纵向保留1/300～1/500的比例，以利行水，在某些特殊情况下，比例可适当加大，但不应大于1/200.④地块长度规划，有条件的地方可采用300～400m，一般是150～200m，如有地形限制，地块长度最好不要小于100m。⑤在耕作区和地块规划中，如有不同镇乡的“插花地”，必须根据“自愿互利”和“等价交换”的原则，进行协商和调整，便于施工和耕作。
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
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。
（1）井窖（2）窑窖（3）混凝土拱底顶盖水泥砂浆抹面窖（4）混凝土球形窖（5）塑料薄膜防渗旱井（6）水泥砂浆防渗旱井
5.水窖的规划设计原则：（1）来水量不大的路旁，可修建窑式水窖，单窖容积30-50m3；在路旁有土质坚实的崖坎、且需水量较大的地方，可修建窑式水窖，单窖容积100-200m3。（2）因地制宜，就地取材，技术可靠，保证水质、水量，节省投资。（3）充分开发各种水资源及水利设施，使灌溉与人畜饮水结合。（4）防止冲刷，确保工程安全。（5）为了调节水源，可将水窖串联或并联，联合运行。
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。
（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
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。
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。
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、河道治理工程（护岸工程、河道整治工程）
1.护岸工程的种类：一般可分为护坡与护基（或护脚）两种工程；枯水位以下称为护基工程；枯水位以上称为护坡工程。根据其所用材料不同，又可分为干砌片石、浆砌片石、混凝土板、铁丝石笼、土桩排、木框架与生物护岸等。此外，还有混合型护岸工程。如木桩植树加抛石、抛石植树加捎捆护岸工程。
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
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）
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。
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
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。
6．选择涝池位置应注意以下几点：有足够的的来水量；涝池池底稍高于被灌溉的农田地面，以便自流灌溉；不能离沟头、沟边太近，以防渗水引起坍塌。
7．涝池的布置形式：（1）平地涝池（2）结合沟头防护（3）开挖小渠将地下水引入涝池（4）结合山地灌溉，开挖涝池（5）连环涝池
8.涝池的修筑方法：（1）挖土培岸埂（2）设置溢水口（3）附属工程（4）防渗处理（5）池旁植树
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
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
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。
2.河道整治方法：第一步，规划好治导线，布设好护岸工程。治导线是河道水面的轮廓线，它是河道整治时新河床断面设计的依据，也是护岸工程布设的依据。（弯曲形、直线形、绕山转形）；第二步，疏浚河床，修建好护岸工程。
3.河道的工程类型：（1）改河造地（2）整治建筑物（顺坝、丁坝）
五、坡面治理工程（斜坡固定工程、山坡截流沟、沟头防护工程、梯田工程）