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K

Wischmeier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。

5.坡度因子S

(1)坡长≥5m，可采用公式（McCool等，1987）

S=10.8 sinθ+0.03 θ＜9%

S=16.8 sinθ－0.50 θ≥9%

(2)坡长＜5m，可采用公式（McCool等，1987）

S=3.0(sinθ)**0.8+0.56

6.植被与作物管理因子C

连续休闲裸地

C=1.0

7.土壤保持措施因子P

未采取土壤保持措施时

P=1.0

修正通用土壤流失方程

修正通用土壤流失方程（RUSLE for The revised universal soil loss equation）是在通用土壤流失方程的基础上加以补充完善而发展起来的新一代土壤侵蚀预测模型（Wischmeier and Smith，1965，1978；Renard et al，1993；Laflen et al，1991），通过一系列因子的量化来估算降雨及其产生的表层流引起的平均年土壤侵蚀状况（流失量）。与通用土壤流失方程一样，RULSE仍然是一种经验性坡面（田块）模型，主要的改进是各因子的赋值方法。为使其能应用在流域层次上，一些研究者采用对流域网格分区的方法，利用GIS技术提供的数字高程模型（DEM）计算坡度坡长因子，来预测流域层次的土壤侵蚀（Desmet and Govers，1996；Mtllward and Mersey，1999）。Ouyang and Baetholic（2001）利用网络技术和GIS技术提出了Michigan洲网上水土流失预测方法，方式是将Michigan 洲的各地DEM、土壤、降雨的资料保存在GIS数据库中，用户只需输入作物耕作管理的详细资料，即可很快得出土壤侵蚀的估算结果。

RUSLE模型及软件简介

RUSLE是在USLE基础上发展起来的，模型的基本形式未变，只是对参数的取值方法作了修订。RUSLE通过对土壤侵蚀有关的降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形和土地利用4项因子的量化，由式A=RKLSCP估算平均年土壤侵蚀量。美国农业部自然资源保持局（the SUDA Natural Resource Conservation Service）已经模型软件化，目前的软件名称称为Rusle2.0，该模型用C++语言编写而成，运行环境为Windows操作系统。模型中自带数据库包括美国各地的降雨、土壤和作物数据，美国的使用者只需做适当的选择，输入当地的地形资料即可及时得到侵蚀预测结果。外国用户在使用时，则需输入气候、土壤、植被和地形等资料。

RUSLE模型参数

（1）气候与降雨侵蚀力因子

（2）土壤可蚀性因子K

（3）地形因子

（4）植被与耕作管理措施因子植被因子C是根据地面覆盖物状况不同而反映植被对土壤流失影响的因素，当地面完全裸露时，C值为1.0，如果地面得到良好的保护时，

C=0.001，所以C值在0.001—1之间。

RUSLE预测的局限性：

RUSLE预测的坡面泥沙产生量只是表示离开坡面最下端的泥沙量，对泥沙的下一步行为无法预测，当集水区内各坡面下端出口很近或正好在出口时，其结果就是集水区出口的泥沙量，但是当坡面下端离出口较远时，由于泥沙在沟道内的堆积，预测结果可能较高于出口的实测值。

结论与讨论（RUSLE模型参数与GIS）

RUSLE是一个坡面模型，模型所需的气候、土壤、植被等在模型的数据库中有大量的参考数据，即使没有这些实测数据，也可以针对研究区域的实际情况选择利用模型中的参数。当模型用于流域层次时，地形因子的确定是非常关键的，因为必须将流域划分为恰当的坡面，提取各坡面的坡度、坡长，才能用模型来预测。

1.土壤可蚀性因子诺谟图见

（1）刘兴昌、张友顺《水土保持原理与规划》（该书名据本人笔记摘录，无法提供出版社及时间等详情）；

（2）唐德富、包忠谟《水土保持》水利电力出版社，1991年5月。

2.全国降雨侵蚀力R等值线图提供有困难，原因已在QQ时述及。该图详见1996年1期《土壤侵蚀与水土保持学报》。

3."经典计算公式（Wischmeier和Smith，1978）L=(λ/22.13)**m”，其中λ是坡长，单位m;若单位为英制ft时，则括号内的22.13相应改为72.6（美国标准径流小区坡长为72.6ft）。