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水土流失预测

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第7章水土流失预测

7.1预测的目的原则

7.1.1预测目的

根据项目建设施工特点,在调查和计算出项目建设过程中可能损坏、扰动地表植被面积,弃土、弃渣的来源、数量、堆放方式、地点及占地面积的基础上,结合当地水土流失特征,进行综合分析论证,采用科学合理的预测方法,对造成水土流失的形式、强度、数量、危害等进行调查评价,为合理布设水土流失防治措施的总体布局及各单项防治措施设计,有效防治新增水土流失提供依据,也有助于保障项目将来的安全运营和生态环境的良性循环。

7.1.2预测原则

根据本工程建设所产生水土流失特点,水土流失预测的原则如下。

(1)本工程已经开工建设,且已近完工,应对施工期水土流失量进行调查,自然恢复期进行预测,每个预测(调查)单元的时段按最不利的情况进行考虑,超过雨季长度的按年计算,不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。

(2)本方案所有的预测(调查)方法、预测(调查)内容和预测(调查)结果等,均是以“按照开发建设项目正常的设计功能,无水土保持工程条件下可能产生的土壤流失量与危害”为前提进行的预测分析。

(3)项目建设水土流失预测(调查)将根据项目特点进行综合分析。本方案将主要对因项目建设而扰动破坏原地表可能造成的水土流失,结合土壤侵蚀原理进行定量分析。

7.2水土流失特点分析

根据本项目的实际情况,本项目由于施工期土石方开挖、填筑、堆放等,扰动原地貌,占压土地,破坏原有植被,造成土体结构疏松,使其水土保持功能降低或

丧失,加剧了区域内水土流失的发生和发展。该项目建设生产过程中产生的新增水土流失其主要特点如下:

(1)土方开挖及搬运量大

本项目产生废弃土石方22935m3,废弃土石方堆放在渠道两侧边坡,土体松散,且未采取任何防护措施,在降雨天气极易发生水土流失。

(2)地表扰动范围呈线状分布

本工程所扰动地表面积较其它项目相对较分散,主要分区钦北区及灵东区,扰动区域线状分布。

(3)扰动区水土流失以水力侵蚀为主

按全国土壤侵蚀类型区划标准,项目区属以水力侵蚀为主的南方红壤丘陵区,水土流失允许值为500t/km2.a,施工期间的水土流失以水力侵蚀为主。

(4)水土流失时段集中

工程施工期为旱季,时间较短(4个月),因此工程沿线堆放土石方未发现重大水土流失现象。

7.3水土流失预测(调查)范围

由于该项目主体工程已经基本完工,不涉及到地表的扰动问题。因此本方案将对施工期间和自然恢复期间损坏水土保持设施数量、水土流失量、弃渣量等进行实地调查。钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程(第一批)水土流失调查范围包括灵东北干渠、灵东南干渠、吉隆西干渠、吉隆总干渠、九百垌干渠、京塘总干渠及各渠段施工便道和施工场地。

7.4水土流失预测时段

钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程(第一批)施工建设期已近尾声,本方案将调查项目施工期间、自然恢复期间的水土流失情况。根据《开发建设项目水土保持技术规范》,结合项目建设区的特点,本项目调查时段分为施工期、自然

恢复期,调查时段按最不利的情况考虑,超过雨季(5月至9月)长度的按一年计算,不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。根据主体工程设计资料,本工程施工期4个月,自然恢复期12个月。各个项目区调查时段详见表7-1。

表7-1 水土流失预测(调查)时段一览表

7.5预测(调查)内容及方法

7.5.1水土流失预测(调查)内容

本工程已于2010年10月开工,计划2011年1月完工,本方案属于初步设计阶段。方案编制完成时本工程已基本完工,因此,根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)中水土保持初步设计专章规定,本方案水土流失调查主要内容包括:复核工程弃土弃渣量、施工扰动面积及损毁的水土保持设施数量;调查工程施工过程中产生的水土流失及对周边环境的影响;分析工程施工造成的水土流失危害等。

7.5.2 预测方法

(1)扰动原地貌、造成水土流失面积调查分析

项目建设扰动原地貌、造成水土流失面积,在查阅主体工程设计资料和实地调查的基础上,采取GPS测量与收集调查资料相结合的方法进行测算。

(2)可能损坏水土保持设施的数量和面积预测分析

凡有防止水土流失作用的措施,均是水土保持设施,包括林地、荒草地、引排水设施、蓄水设施等。根据《关于水土保持设施等若干问题解释的通知》(桂水水保[2007]22号)和有关水土保持技术规范,采用实地调查、数据分析和统计分析法,

确定项目工程建设实际损坏的水土保持设施面积和数量。

(3)弃土弃渣量调查分析

本工程已近完工,本方案着重调查工程施工期产生弃土弃渣量及分布。 (4)可能造成的水土流失量预测分析

对项目建设区进行详细调查,结合技术资料对水土流失因子进行详细分析,并参照《土壤侵蚀分类分级标准》的土壤侵蚀强度分级标准和面蚀分级指标,对项目区各地块水土流失强度进行划分的基础上,确定不同地块的侵蚀模数背景值;通过调查,以及项目区附近同类工程扰动侵蚀模数作为类比,确定扰动后土壤侵蚀模数。再结合土壤侵蚀原理,对原生水土流失量、扰动地表流失量采用侵蚀模数法进行预测,对弃渣流失量采用流失系数法进行预测,从而得出新增水土流失量。

土壤流失量预测(调查)计算公式如下: ①原生水土流失量调查

原生水土流失量调查采用土壤侵蚀模数法进行分析计算:

)

(∑??=n

i

i i i i T F M W (公式7-1)

式中:W i ——原地貌水土流失量,t ; i ——不同土地利用类型;

M i ——原地貌土壤侵蚀模数,t/km 2·a ; F i ——不同的地貌单元面积,km 2; T i ——水土流失预测时段,年(a )。

因工程建设扰动地表而产生的水土流失量的调查方法和原生水土流失量的调查方法相同,采用土壤侵蚀模数法进行调查。

②弃土弃渣流失量调查

对于以弃渣流失为主的区域,用流弃比法调查估计,其表达式如下:

∑=?=m

i i i a S W 1

1)

( (公式7-2)

式中:W2——产生的水土流失总量,t;

S i——弃渣量,t;

a i——弃渣流失系数;

i——不同的地貌单元;

③扰动地表水土流失量预测(调查)

∑∑==

??

=

n

i j

ji

ji

ji

T

F

M

W

13

1

) (

(公式7-3)

式中:W

——扰动地表水土流失量,t;

Fji——某时段某单元的面积,km2;

Mji——某时段某单元的土壤侵蚀模数,t/km2·a;

Tji——某时段某单元的预测(调查)时间,a;

i——预测(调查)单元,i=1、2、3,n;

j——预测(调查)时段,j=1、2、3,指筹建期、施工期和自然恢复期。

可能新增水土流失量按下式计算:

W新=W弃+W扰-W原(公式7-4)

式中:W

——工程建设新增水土流失量,t;

W弃——工程弃土、弃渣流失量,t;

W扰——工程建设扰动地表水土流失量,t;

W原——工程区原生水土流失量,t。

在具体计算时,将根据有关调查资料并结合工程区域的自然条件,经综合分析确定有关的计算参数。

(5)造成的水土流失危害分析

根据工程实施规模、施工工艺等的位置和数量,结合区域自然环境条件,调查由于工程建设引起新的水土流失已经造成的危害。

7.6工程水土流失预测(调查)分析

7.6.1扰动原地貌、造成水土流失面积分析

项目扰动地表、损坏土地和植被面积,主要是根据主体工程设计资料统计计算,部分结合实地查勘和图面量测获得,本项目建设过程中扰动原地貌、损坏土地面积为21.60hm2,其中永久用地14.55hm2、临时用地7.05hm2,土地利用类型为渠道建筑、旱地、荒草地。具体见表7-2。

表7-2 扰动原地貌、损坏土地及植被面积统计表单位:hm2

7.6.2损坏的水土保持设施面积和数量分析

通过查阅本工程改建设计方案资料并结合实地调查,对工程损坏水土保持设施面积和数量进行量算。根据《关于水土保持设施等若干问题解释的通知》(桂水水保[2007]22号)规定,水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总裁。包括工程设施、水土保持植物和原地形地貌。结果表明:该项目损坏水土保持设施总面积为21.60hm2。项目区损坏水土保持设施情况详见表7-2。

7.6.3工程弃土、弃渣量预测

根据主体初步设计分析,钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程(第一批)土石方主要产生于渠道、施工便道的开挖、回填及平整。本工程建设过程中开挖土石方82081m3、回填59146m3、废弃22935m3,废弃土石方主要堆存于渠道两侧边坡。

7.6.4可能造成水土流失量预测

7.6.4.1原生水土流失量分析

(1)土壤侵蚀模数的取值

该项目分为3个二级分区,其中主体渠道改造是在原有渠道上进行,部分渠段为土渠、部分渠道因年久失修,边坡及渠底渗漏较大。同时根据对现场部分未完工渠段的调查,确定原有渠道土壤侵蚀模数;施工便道及施工场地则根据项目区周边地区土壤流失的调查,综合地形地貌、降雨、土壤植被等因素,确定土壤侵蚀模数。现场踏勘发现该区多为荒草地及旱地,土壤流失为耕作侵蚀及面蚀,其中耕作侵蚀强度较大,荒草地由于植被缓冲作用,侵蚀模数相对较小。参照第四章中钦北区及灵山县水土流失现状表,项目区多为轻度水力侵蚀,根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)中关于土壤水力侵蚀强度分级标准,得出项目原生土壤侵蚀模数。各区段土壤侵蚀模数详见表7-4。

(2)原生水土流失量计算

结合预测时段划分,按式7-1计算得到项目区原生水土流失量为167.49t,具体计算成果见表7-3。

表7-3 原生水土流失量预测(调查)计算表

7.6.4.2扰动地表可能产生的水土流失量调查

(1)建设期扰动地表可能产生的水土流失量调查

①水土流失情况分析

本工程已开工,目前工程已进入收尾阶段,工程施工扰动侵蚀模数采取调查取值。施工期间,区域内地表均有不同程度的挖损和占压破坏,项目建设模式基本为:渠道扩宽、施工便道开挖平整、施工场地平整等。

渠道扩宽对地面扰动强度较大,土壤侵蚀模数取值为5000t/km2·a;施工便道土壤侵蚀模数取值为7340t/km2·a,施工场地土壤侵蚀模数为2534t/km2·a。渠道及施工

便道两侧临时堆土采取流弃比计算土壤流失量。

施工期临时堆土2.29万m3,折合53815t(土壤容重1.35t/m3),存放时间为0.33年,施工结束后对其进行绿化。由于堆存量较大,在无任何防护措施情况下,流失量较大,因此,预测流失系数为0.06。

②可能产生水土流失量调查

根据以上确定的调查方法和土壤侵蚀模数取值,按各区域调查时段,使用公式7-3、7-2计算。通过调查,建设期工程建设区域内产生的水土流失量为408.46t,土方堆放产生的流失量为3228.9t,总计产生水土流失量为3637.36t,详细计算见表7-4、7-5。

注:容重取值1.35t/m3

(2)自然恢复期水土流失量预测

本项目施工结束后,各项水土保持措施建设完毕,进入自然恢复期,渠道改造全为三面光结构,土壤侵蚀模数降低至零;施工便道根据实际情况进行整地绿化或铺筑砂石作为永久道路;施工场地则全部整地恢复为原土地利用类型。根据工程初设报告,该工程灵东南干渠及灵东北干渠段施工便道修筑成泥结石路面作为永久道路,道路两侧设置路缘石,其余路段则不采取任何措施,作为附近村民交通道路,主要靠天然修复。因此在自然恢复期仅对施工便道及施工场地进行预测。预测结果

第七章 水土流失预测

第七章水土流失预测 7.1 预测目的 通过对项目建设过程中造成的新增水土流失数量和危害进行预测,进一步明确新增水土流失的时空分布,为此次亚泰山语湖项目的方案编制提供可靠的依据。 7.2 影响水土流失的因素分析 亚泰山语湖项目处于江苏省南京市浦口区沿江街道东至蓝海路,南至侨康路,西至永固路,北至永新路地块。项目建设区属于中低山丘陵区,植被覆盖率较高。在项目工程生产建设过程中,破坏了原有地貌并造成水土流失。项目建设场地的平整、建筑物基础的开挖等施工活动,将破坏原有地貌和扰动原有地表,这样便使原本处于稳定状态的土地水土流失加剧。项目工程生产建设过程中导致水土流失的主要原因为土地占用、植被破坏及土石方挖填。 7.3 水土流失预测单元划分 根据本次项目地区建设项目的水土流失特点,将水土流失区划分为建(构)筑物区、道路广场区、水域景观及绿化区、施工生产生活区、临时堆土区5个分区进行预测,具体分区情况见表7-1。 表7-1 分区情况

7.4 预测范围和时段 7.4.1预测范围 (1)预测范围 本项目水土流失预测范围包括建(构)筑物区、道路广场区、水域景观及绿化区、临时堆土区等占地区域。 (2)预测面积 项目建设施工期预测,本项目区实际扰动面积为70100㎡;其中建(构)筑物区21000㎡,道路广场区13600m2,水域景观及绿化区28100㎡,施工生产生活区1900㎡,临时堆土区5500㎡。

本工程预测范围及面积详见表7-2。 表7-2 预测区的水土流失预测面积统计表 7.4.2预测时段 建设类项目水土流失预测时段按一般原则可分为施工准备期、施工期和自然恢复期三个阶段。由于本次亚泰山语湖建设项目的施工期较长,且施工准备期扰动形式与施工期相近,故本方案水土流失预测时段主要按施工期进行预测。 水土流失预测按具体项目施工经历雨季的时间,以最不利时段进行预测。经调查,本次亚泰山语湖项目所处地区江苏省南京市的雨季集中在6月~8月份(3个月),为水土流失最不利时段。因此,预测时段根据施工时段占整个雨季的比例计算,超过雨季长度不足一年的按全年计算,未超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算,依据本工程的施工进度安排及雨季的分布,确定水土流失预测计算时间。预测时段见表7-3。

基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析

空间信息应用实践(中级)实验指导书 空间建模——基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析 一.实验背景 Soil erosion and gullying in the upper Panuco basin, Sierra Madre Oriental, eastern Mexico 土壤侵蚀是地球表面物质运动的一种自然现象,全球除永冻地区外,均发生不同程度的土壤侵蚀。人类社会出现后,土壤侵蚀成为自然和人为活动共同作用下的一种动态过程,构成了特殊的侵蚀环境背景,并伴随着人类对自然改造能力的增强,逐渐成为当今世界资源和环境可持续发展所面临的重要问题之一。 土壤侵蚀被称为“蠕动的灾难”,每年因土壤侵蚀造成的经济损失较诸如滑坡、泥石流和地震等地质灾害更大, 土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重大环境问题之一。

土壤侵蚀及其产生的泥沙使土壤养分流失、土地生产力下降、湖泊淤积、江河堵塞,并造成诸如洪水等自然灾害,泥沙携带的大量营养物和污染物质加剧了水体富营养化,水质恶化,不断严重威胁到人类的生存。 据估计全球每年因土壤侵蚀损失300万公顷土地的生产力,造成的损失以百亿美元计。我国人口众多、农耕历史悠久,加之历史上战乱频仍,以黄土高原为代表的华夏文明发源地是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一,1990年遥感普查结果,全国水土流失面积达367万km2,占国土总面积的38.2%,其中50%为水蚀地区,土壤侵蚀以黄土高原、四川紫色土地区和华南红壤地区尤为突出,仅黄土高原地区一处,平均每年流失泥沙就达到16.3 亿t。水土流失已成为中国重要的环境问题,土壤侵蚀研究已成为目前环境保护中的一个重要课题。 土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评价水保措施效益的手段,侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。然而传统预测方法需要在量经费、时间和人力的投入,因此,在一定精度范围内通过有限的数据输入,得到满足要求的土壤侵蚀预测结果成为趋势。80年代以来,随着地理信息系统(Geographical Information System, GIS)的成熟,它开始与土壤侵蚀模型—通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE) 相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算,业已成为土壤侵蚀动态研究的有力工具。GIS与USLE 相结合的分布式方法运用GIS的栅格数据分析功能,可预测出每个栅格的土壤侵蚀量,便于管理者识别关键源区,并通过确定引起水土流失的关键因子,针对性地提出最佳管理措施(Best Management Practices,BMPs),为流域内土地资源的质量评价、利用规划和经营管理等提供科学依据与决策手段。 二、实验目的 模型生成器(ModelBuilder) 为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。模型是以流程图的形式表示,它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。你可以将工具和数据集拖动到一个模型中,然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS 任务。通过对本次练习达到以下目的: ?掌握如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化; ?掌握土壤侵蚀理论的基本知识;

开发建设项目水土流失预测

开发建设项目水土流失预测

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开发建设项目水土流失预测 第一部分水土流失基础知识 第二部分开发建设项目水土流失类型 第三部分水土流失预测 第一部分水土流失基础知识 一、土壤侵蚀类型 二、术语 一、土壤侵蚀类型 按导致土壤侵蚀的外营力种类划分 1、水力侵蚀 2、风力侵蚀 3、重力侵蚀 4、冻融侵蚀 5、冰川侵蚀 6、混合侵蚀 7、化学侵蚀 8、生物侵蚀 1、水力侵蚀 土壤及其母质或其它地面组成物质在降雨、径流等水体作用下,发生破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。水力侵蚀的主要形式包括: 雨滴击溅侵蚀 面蚀:层状面蚀、砂砾化面蚀、鳞片状面蚀、细沟状面蚀(深、宽均不超过20cm) 沟蚀:(1)黄土地区的侵蚀沟 浅沟—深度达1m左右,宽深比接近1。 切沟:深度可达5~50m,沟宽远小于沟深,一般3~10m。 冲沟:沟道横断面为“U”字型。 河沟:沟头接近分水岭,沟道横断面为“U”字型或复“U”字型。 沟蚀:(2)土石山区的侵蚀沟 荒沟:受基岩限制,侵蚀沟宽而浅。 山洪侵蚀 波浪侵蚀 2、风力侵蚀 风力侵蚀系指土壤颗粒或沙粒在气流冲击作用下脱离地表,被搬运和堆积的一系列过程,以及随风运行的沙粒在打击岩石表面过程中,使岩石碎屑剥离出现擦痕和蜂窝的现象。 风力侵蚀主要表现为风蚀和风积。 风蚀形式: 吹蚀:风将地面的松散沉积物或基岩上的风化产物吹走,使地面遭到破坏。 磨蚀:风沙流以其所含沙粒作为工具对地表物质进行冲击、磨蚀的作用。 风积作用: 风沙流运行过程中,由于风力减缓或地面障碍等原因,使风沙流中沙粒发生沉降堆积时称为风积作用。经风力搬运、堆积的物质称为风积物。 风沙流中沙粒运动的3种形式

水土流失预测

第7章水土流失预测 7.1预测的目的原则 7.1.1预测目的 根据项目建设施工特点,在调查和计算出项目建设过程中可能损坏、扰动地表植被面积,弃土、弃渣的来源、数量、堆放方式、地点及占地面积的基础上,结合当地水土流失特征,进行综合分析论证,采用科学合理的预测方法,对造成水土流失的形式、强度、数量、危害等进行调查评价,为合理布设水土流失防治措施的总体布局及各单项防治措施设计,有效防治新增水土流失提供依据,也有助于保障项目将来的安全运营和生态环境的良性循环。 7.1.2预测原则 根据本工程建设所产生水土流失特点,水土流失预测的原则如下。 (1)本工程已经开工建设,且已近完工,应对施工期水土流失量进行调查,自然恢复期进行预测,每个预测(调查)单元的时段按最不利的情况进行考虑,超过雨季长度的按年计算,不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。 (2)本方案所有的预测(调查)方法、预测(调查)内容和预测(调查)结果等,均是以“按照开发建设项目正常的设计功能,无水土保持工程条件下可能产生的土壤流失量与危害”为前提进行的预测分析。 (3)项目建设水土流失预测(调查)将根据项目特点进行综合分析。本方案将主要对因项目建设而扰动破坏原地表可能造成的水土流失,结合土壤侵蚀原理进行定量分析。 7.2水土流失特点分析 根据本项目的实际情况,本项目由于施工期土石方开挖、填筑、堆放等,扰动原地貌,占压土地,破坏原有植被,造成土体结构疏松,使其水土保持功能降低或

丧失,加剧了区域内水土流失的发生和发展。该项目建设生产过程中产生的新增水土流失其主要特点如下: (1)土方开挖及搬运量大 本项目产生废弃土石方22935m3,废弃土石方堆放在渠道两侧边坡,土体松散,且未采取任何防护措施,在降雨天气极易发生水土流失。 (2)地表扰动范围呈线状分布 本工程所扰动地表面积较其它项目相对较分散,主要分区钦北区及灵东区,扰动区域线状分布。 (3)扰动区水土流失以水力侵蚀为主 按全国土壤侵蚀类型区划标准,项目区属以水力侵蚀为主的南方红壤丘陵区,水土流失允许值为500t/km2.a,施工期间的水土流失以水力侵蚀为主。 (4)水土流失时段集中 工程施工期为旱季,时间较短(4个月),因此工程沿线堆放土石方未发现重大水土流失现象。 7.3水土流失预测(调查)范围 由于该项目主体工程已经基本完工,不涉及到地表的扰动问题。因此本方案将对施工期间和自然恢复期间损坏水土保持设施数量、水土流失量、弃渣量等进行实地调查。钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程(第一批)水土流失调查范围包括灵东北干渠、灵东南干渠、吉隆西干渠、吉隆总干渠、九百垌干渠、京塘总干渠及各渠段施工便道和施工场地。 7.4水土流失预测时段 钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程(第一批)施工建设期已近尾声,本方案将调查项目施工期间、自然恢复期间的水土流失情况。根据《开发建设项目水土保持技术规范》,结合项目建设区的特点,本项目调查时段分为施工期、自然

中国土壤侵蚀预报模型研究进展

中国土壤侵蚀预报模型研究进展 摘要:土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源的重要工具,受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀预报模型的主要研究成果,在总结和评价这些模型的基础上,提出今后我国的主要研究方向:(1)注重土壤侵蚀模型的理论研究;(2)加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究;(3)充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。 关键词:土壤侵蚀模型、研究方向、问题 Review of Research Progress in Soil Erosion Prediction Model in China Soil erosion model which is regarded as the tool to understand the soil erosion processes and intensity, to master the dynamic of land resources development, to guide the rational use of land resources, having attracted the widespread attention of the world.This paper summarizes the main findings of Chinese Soil Erosion Prediction Model and on the basis of summarying and evaluating these models it indicates the directions of the future research : (1) focus on soil erosion model theoretical research; (2) focus on the research of gravity erosion, cave erosion mechanism,; (3) take full advantage of the advanced RS and GIS technology for the study of erosion models which provide a large number of data sources to facilitate the inspection of soil erosion model. 近年来,土壤侵蚀成为人们关注的生态环境热点之一。土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水保措施效益的手段,侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。土壤侵蚀预报模型的研究是世界土壤侵蚀学科的前沿领域和土壤侵蚀过程定量研究的有效手段。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法,一般可以将其分为经验统计模型和物理成因模型。经验统计模型是利用大量的试验观测资料,借助于统计方法,定量表述影响土壤侵蚀因子的指标,进而得出计算土壤流失量的方程式。物理成因模型以土壤侵蚀的物理过程为基础,利用水文学、水力学、土壤学、河流泥沙动力学以及其他相关学科的基本原理,根据已知降雨、径流条件来描述土壤侵蚀产沙过程,从而预报在给定时段内的土壤侵蚀量。根据土壤侵蚀模型预报对象的不同,又可将土壤侵蚀模型分为坡面土壤侵蚀模型和流域或网格(区域)土壤侵蚀模型。我国学者在土壤侵蚀模型研究的各个层面上进行了大量工作,取得了很多成果。其中,区域尺度研究的应用更为广泛。在小流域土壤侵蚀模型的研究方面,以对统计模型及引进的统计模型中各因子的本地化研究较多,对基于过程的物理模型系统研究较少,特别是适合我国国情的系统的过程模型更少。本文希望对我国土壤侵蚀模型的主要研究成果进行总结,并对其中的一些问题进行了评述,以期为今后的土壤侵蚀模型研究进展提供一定的参考意见。提出了预报模型亟待解决的关键问题,以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立,为生态环境改善提供科学依据。 1.经验统计模型 经验模型主要从侵蚀产沙因子角度入手,建立径流、产沙与降雨、植被、土壤、土地利用、耕作方式、水保措施等之间的多元回归因子关系式。经验公式结构简单,计算方便,在制定公式使用资料范围内具有可靠的精度,但是模型被移植到其它区域使用时以及向建模条件外延时,模型精度难以控制,模型的实用性受到影响。这类侵蚀产沙模型以坡面模型和小流域侵蚀产沙模型为代表,同时也包括部分区域性的侵蚀产沙预报模型,这些通常不考虑侵蚀产沙过程,称之为“黑箱”或“灰箱”模型,在模型形式上主要是采用侵蚀产沙因子的多元回归方程式。自1953年刘善建首次提出坡面土壤侵蚀量的公式来[2],不同的学者根据当地的实际情

水土流失影响预测与评价

水土流失影响评价及防治措施 防治责任范围及分区 根据上述分区原则与依据,结合项目特点,将项目划分成5个水土流失一级防治区,即开采区、工业场地区、办公生活区、连接道路区。 水土流失预测 1.扰动地表、损坏水土保持设施预测 项目施工将改变原有地貌,损害或压埋原有植被,不同程度地对原有具 有水土保持功能的设施造成破坏,造成工程区水土流失量的增加。工程总征占地面积即为项目扰动及损坏地表面积,为7.931hm2。 2.水土流失量预测 1)预测内容 根据本工程建设过程中产生水土流失的环节情况,水土流失预测主要是 针对工程建设及生产运行过程中的水土流失,预测项目建设及自然恢复期可 能造成的水土流失量。 2)预测范围 根据相关规定,工程水土流失预测范围为工程建设扰动地表的范围,即工程的永久占地和临时占地范围之和。根据各分区的扰动时段、扰动形式总体相同,扰动强度和特点大体一致的要求,可将整个工程扰动区划分为矿山开采防治区、矿山运输公路防治区、碎石加工防治区和办公生活防治区等4个预测分区进行水土流失预测。 3)预测时段与单元 本工程为建设生产类项目,预测时段包括建设期、生产期和自然恢复期。根据项目区的特点,对不同的区域采取不同的预测时段。每个预测单元的预测时

段按最不利的情况考虑,超过雨季(4 月-9 月)长度的按一年计算,不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。本项目预计开工时间为2019 年9 月,完工时间2019 年12月,建设期预测时段按0.3 年计。生产期只预测弃渣量,不做水土流失量预测。根据当地的自然条件,确定自然恢复期为 2 年。 4)预测方法 本项目采用扰动地表造成的土壤流失量计算公式如下: 式中:W--扰动地表土壤流失量(t); i--预测单元(1,2,3,…,n); k--预测时段,1,2,指建设期和自然恢复期; Fi--第i 个预测单元的面积(km2); Mik--扰动后不同预测单元不同时段的土壤侵蚀模数(t/km2?a); ΔMik--不同单元各时段新增土壤侵蚀模数(t/km2?a);Mi0--扰动 前不同预测单元土壤侵蚀模数(t/km2?a)。Tik--预测时段(a)。 5)预测基础数据取值 (1)土壤侵蚀模数背景值 由于项目所在地无土壤侵蚀方面的实测资料和参考资料,为了更准确的确 定不同预测单元的土壤侵蚀模数背景值,我公司组织技术人员于2019年6月对项目区进行现场调查,主要调查项目区地质、地貌类型、土壤类型、降雨情况、植被覆盖情况、地面组成情况和相应的管理措施等,并根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007),最终确定项目区平均土壤侵蚀模数背景值为772t/(km2?a)。 (2)扰动后土壤侵蚀模数 扰动后的土壤侵蚀模数在项目区及附近施工项目水土流失现状调查的基础上,结合项目建设中各类施工工序对土地的扰动和破坏程度,分析各施工区水土流失特点,参照《土壤侵蚀分类分级标准》,采用类比法综合确定。本项目扰动后各预测时段土壤侵蚀模数,见下表。

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

水土流失量估算模式

水土流失量估算模式 预测模型采用美国通用的水土流失程式(USLE)。 预测方程为: A=R·K·LS·C·P 式中:A—侵蚀强度,即单位面积(hm2)单位时间(a)流失量; R—侵蚀因子; K—土壤因子; LS—地形因子; C—生物因子; P—水土保持因子。 这个预测模型是美国农业部农业研究所经过40多年实地观察提出的。我国南方各省在该模型应用方面做了不少的工作,许多研究表明,该模型不仅适用山坡地、农地的水土流失估算,同样也适用于公路街道建设。福建省水土保持实验站和福建省农学院士化系在1991年结合我省闽东南气候、土壤、地形、植被等基本条件,对这一模型的基本参数进行计算组合确定。 ⑵预测因子的确定 ①侵蚀力因子R R因子是降雨侵蚀的指标,迳流的影响也包括在内。对于常年受到降雨侵蚀的区域来说,R值大小取决于月均降雨量和年降雨量。 计算公式如下: 式中的P为年降雨量(mm),Pi为月均降雨量(mm)。 项目区域多年平均降水量为1200mm,根据计算公式可得R为196.4。 ②土壤因子K K因子反应土壤对侵蚀的敏感度;K值越大,敏感度越高,越容易受到侵蚀;K因子大小取决于土壤质地层(粘粒、粉粒、砂粒和有机质含量)。 福建省土壤可蚀性因子K取值的经验方程式为: K=(164.80-2.31X1+0.38X2+2.26X3+1.31X4-14.67X5)×10-3 式中: X1-细砾(3~1mm)含量,%; X2-细沙(0.25~0.05mm)含量,%; X3-粗粉粒(0.05~0.01mm)含量,%; X4-细粉粒(0.01~0.005mm)含量,%; X5-有机质含量,%; 项目建设区域,土壤类型属红壤土。综合有关资料分析,项目区水土流失预测土壤可蚀性因子K计算模式,细砾含量X1以3.2%计,细沙X2含量以25%计,粗粉粒含量以20%计,细粉粒X4含量以12%计,有机质X5含量以2%计,由此计算得K值为0.164。 根据有关资料,福建红壤区主要土壤的K值在0.038~0.284之间,因此项目区土壤计算K值为0.164是合理的。 ③地形因子LS LS是地表迳流长度与坡度的函数: LS=(65.41Sin2S+4.56SinS+0.065)·(L/22.13)m 式中:S——坡度(度); L——坡长(m)。 m——坡长指数,当SinS>5%,m=0.5;

不同尺度下影响水土流失地形因子指标的分析与选取_刘新华

第32卷 第6期西北农林科技大学学报(自然科学版)V o l.32N o.6 2004年6月Jour.of N o rthw est Sci2T ech U niv.of A gri.and Fo r.(N at.Sci.Ed.)June2004不同尺度下影响水土流失地形因子 指标的分析与选取Ξ 刘新华1,张晓萍2,杨勤科2,李 锐2 (1济南市济南环境信息中心,山东济南250012;2中国科学院水利部 西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨凌712100 ) [摘 要] 回顾了国内外土壤侵蚀模型中不同地形指标及地形因子的提取技术,认为无论是统计模型还是物理模型,其采用的地形指标均局限于坡面或沟道,而对大尺度范围内的地形因子研究较少。本研究根据地貌学意义和水土保持学意义的不同,以宏观水土流失评价与预测为目的,主要选取了宏观尺度上的地形指标,认为坡度是微观尺度(如1∶1万,1∶5万)的最佳应用指标,而在宏观尺度上(如1∶100万)则可选择地形起伏度、河网密度、地形粗糙度和高程变异系数等作为分析指标。 [关键词] 水土流失;尺度;地形因子;数字高程模型 [中图分类号] S157.1 [文献标识码] A[文章编号] 167129387(2004)0620107205 地形地貌决定着地面物质与能量的形成和再分配,是影响水土流失的重要因素之一[1]。开展土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水土保持措施的手段。在不同空间尺度、不同目的的研究中,由于地形对土壤侵蚀的影响程度或方式不同[2],因而对地形指标的选择也不同。 国内外关于水土流失的研究主要集中在小尺度范围,如小区、田间、坡面的侵蚀产沙机理、过程及其动力学特征,而对于区域的土壤侵蚀研究还比较薄弱[3],对宏观的、用于区域水土流失评价与预测中的地形因子,还没有完整的地形指标体系。 作者在回顾和总结国内外土壤侵蚀模型所选取的不同地形指标及其提取技术的基础上,分析了区域尺度地形指标及其地貌学和水土保持学意义,遴选出适宜应用的指标,从而对宏观水土流失评价和预测工作起到推动作用。 1 主要土壤侵蚀模型的地形指标研制土壤侵蚀模型是研究土壤侵蚀规律、进行水土流失评价以及水土保持规划的重要途径和方法。无论是基于大范围监测和试验结果的经验统计模型,还是基于侵蚀-输移-产沙机理的物理过程模型,不同目的、不同地域的研究,其选取的地形指标不同。 美国通用土壤流失方程U SL E(U n iversal So il L o ss Equati on)[4,5],是在总结约10000个以上土壤侵蚀试验区的观测研究资料和其他相关资料的基础上经过统计得出的,其中L S是复合地形因子,在标准小区(坡度为5.14°或9%,坡长为22.1m,宽1.5 m,具有代表性的连续耕翻休闲地块)情况下为1。与标准小区比较,S为其他条件相同的情况下该坡度土壤流失量与标准小区土壤流失量之比值;L为其他条件相同的情况下该坡长土壤流失量与标准小区土壤流失量之比值。其后的修改模型RU SL E(R e2 vised U SL E)[6,7]对地形因子的算法有了改进,主要体现在两方面:一是可以计算复杂坡度下的土壤流失量;二是提出了计算细沟、细沟间侵蚀的L S算法。 水蚀预报模型W EPP(W ater E ro si on P redic2 ti on P rogram)[8,9]的坡面、流域和网格3个版本中,坡面版的计算直接采用了U SL E,输入的地形指标包括坡长、平均坡度、坡面上坡形发生显著变化的位置及上部凸形坡曲率、下部凹形坡曲率和所有沿剖面弯曲发生微小变化的位置和坡度;流域版模型适用于比较简单的小流域,输入的地形指标除了上述坡面版的地形指标外,还有沟道相交的位置与特性、 Ξ[收稿日期] 2003205226 [基金项目] 中国科学院知识创新工程项目“区域水土保持环境效应与生态环境建设对策”(KZCX1210204201);西北农林科技大学青年专项“陕北丘陵沟壑区水土流失地形因子分析与提取” [作者简介] 刘新华(1975-),女,山东德州人,助理工程师,硕士,主要从事环境遥感地理信息系统研究。

房地产项目水土流失预测

房地产项目水土流失预测 1.1工程建设与生产水土流失影响因素的分析 本项目位于重庆XXX区,项目区属于西南土石山区渝中平行岭谷丘陵低山中度侵蚀区。项目水土流失影响因素分析,见表1.1-1,图1.1-1。 表1.1-1 项目水土流失影响因素分析表 项目建设加剧水土流失过程框插图 1.1-1 图

1.2 预测范围和时段的划分 1.2.1 预测范围及单元划分 根据工程总体布局、施工工艺、建设过程中所造成水土流失的类型、数量、分布等,水土流失预测范围确定为项目建设区。 1.2.2 预测时段的划分 水土流失预测时段从施工建设开始,自然恢复期末结束,根据不同时段水土流失的差异性,分为建设期和自然恢复期。各预测单元预测时段根据实际施工时段确定,并按最不利因素.

考虑,即施工时段超过雨季长度的按全年计算,不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算(本项目雨季为6-9月)。(1)施工期 施工期预测时段为2010年9月至2012年9月,共计24个月。预测单元为项目建设区。工程施工期基面的开挖与填筑、绿化用地的平整等一系列开发建设活动,对地表植被及土壤环境造成直接与间接损害,原有地形地貌及植被受到一定程度的扰动和损坏,使得地表裸露面增多,在一定的外力条件下,将可能产生比原有强度大的水土流失;同时剥离的表土临时裸露堆置,在没有防护措施的情况下将产生新的水土流失。工程施工期是本项目水土流失预测、防治的重点时段。(2)自然恢复期 工程运行初期(自然恢复期)因施工建设引起的各种水土流失驱动因子基本停止,水土流失面积及强度大大降低,但由水土保持措施(主要是植物措施)效益发挥的滞后性,工程区仍将发生一定量的水土流失;工程运行后期,随着主体工程填筑、场地硬化、绿地营建等各项水土保持措施效益的充分发挥, 工程区的水土流失将基本得到全面控制,并趋于新的稳定状态。年的时间才能于原地表相当,因此确定自然恢复期预1-2需经年。测时段为1

5风险分析水土保持

第5章风险分析 (2) 5.1事故风险概率分析 (2) 5.2事故后果分析 (3) 5.3风险管理 (3) 第6章水土保持 (5) 6.1项目区水土流失现状 (5) 6.2水土流失预测分析 (6) 6.3水土保持措施体系及主要工程量 (8) 6.4水土保持投资估算及效益分析 (14)

第5章风险分析 本项目环境风险主要源自在桥梁上发生的交通事故导致的水污染风险。对本项目而言,即指运输化学危险品(主要是化学品、农药及石油类)车辆在桥梁上发生交通事故或意外,造成化学危险品倾倒、泄漏等,流入浏阳河水体,对水环境和桥梁附近居民的人生安全造成危害。 5.1事故风险概率分析 采用概率分析方法预测项目营运期在重要水域路段发生危险品运输事故的概率,具体计算如下: ①预测模式 P=Q o×Q l×Q2×Q3×Q4 P——重要水域地段出现污染风险概率; Q0——该地区公路车辆相撞翻车等重大交通事故概率,次/百万辆×公里; Q1——预测年的年绝对交通量,百万辆/年; Q2——装载有毒、有害危险品货车占总交通量的比例(%); Q3——重要水域路段的长度,公里; Q4——与普通公路的事故概率比; ②参数确定 Q o的确定:参照湖南省等级公路调查和统计,Q o取0.2次/(百万辆×公里); Q1的确定:根据预测车流量,重要水域路段的Q1值为近期7.92 pcu/a、中期13.86 pcu/a、远期71.69pcu/a。 Q2的确定:项目所在区域运输有毒、有害危险品的车辆约占总车流量的1.0%,故Q2取值为0.010; Q3的确定:重要水域路段的长度,km;取值0.3。 Q4的确定:Q4取1。 ③预测结果 根据预测模式和上述各参数的确定,计算结果见表5.1-1。

德商高速公路水土流失预测及水土保持设计

第2卷第2期2019年3月 Vol.2,No.2 Mar!2019水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineering 谢翔,张佳,王莎莎,等.德商高速公路水土流失预测及水土保持设计水利科学与寒区工程!2019,2(2):95-98. 德商高速公路水土流失预测及水土保持设计 谢翔,张佳,王莎莎,于苗 (济南绿轩工程咨询有限公司,山东济南250014) 摘要:为有效预测新建德商高速公路水土流失量,文章以德商公路德州至夏津段为例,对该路段水土流失特点进行分析,利用数学模型公式对水土流失量进行预测,得出各个相应区域的水土流失量。根据研究结果制定路面、中央分隔带、路基护坡、取土场和弃土场水土保持措施。该工程可为类似工程施工提供技术参考+ 关键词:高速公路;施工;水土保持;德商公路;护坡设计 中图分类号:S157文献标志码:A文章编号:2096-5419(2019)02-0095-04 1工程概况 德商公路德州至夏津段位于山东省德州市境内,包括主线和支线两部分。其中主线全长41.04km,支线全长22.87km,采用双向四车道标准建设,设计行车速度为主线120km/h、支线100km/h,路基宽度为主线28.0m(支线26.0m。为预防和治理在公路建设过程中产生的水土流失,本项目制订了完善严格的防治目标(见表1),针对不同的防治对象采用不同的防治手段进行治理。 表1水土流失防治目标%扰动土地整治率水土流失总治理度土壤流失控制比拦渣率林草植被恢复率草959595959595 2水土流失特点及预测 2.1水土流失特点分析 (1)存在大规模土石方作业。本项目路段估算土石方挖填总量可达1026.77万m3,而土石方工程最容易造成地表和基建面的土壤大面积裸露,若此时有降雨出现,则会形成较大范围危险边坡,水土流失现象严重1+ (2)存在一定的扰动破坏。在进行路基、隧道等开挖时,由于人为作用会将原有地层应力平衡状态打破,进而造成地层结构发生变化2,包括裂缝、沟壑发育增多,为水土流失创造了条件+ (3)水力侵蚀作用明显。项目区地处鲁西北黄泛平原,土类分为:潮土、盐土、风沙土三类,其中98.7%为潮土类3。其具有表层质地疏松、透气性好等特点,这样在雨水作用下会容易产生水土流失现象,因此项目区水力侵蚀作用明显,如图1所示。 2.2水失 项工工期34月,水土流失 象基本贯穿始终,在对水土流失预测时为简化计算,将相似区域划分在一起,包括植被、地形、降水量等+ 2.2.1 当前预测水土流失量Q的主要手段为数学模型,首先将各相似区域整合后分区,之后利用式(1)进行计算4+ :2018-06-04 作者简介:谢翔(1984-),男,山东济南人,工程师,研究方向为水土保持+E-mail:156771006@https://www.sodocs.net/doc/2c12862599.html,。 -95-

水土流失影响因素分析注意事项

水土流失影响因素分析注意事项 水土流失影响因素分析,是为确定水土流失型式、水土流失强度、持续时间等要素服务的,并为拟定水土流失预测方法或计算公式而奠定基础。为此,需分析时需注意以下事项。 3.2.3.1具针对性 很多水土保持方案对水土流失影响因素的分析,只是广义地从造成水土流失的自然因素和人为因素两个方面进行笼统的分析,较少针对具体工程以及建设特点。因此,应以具体项目的各单项工程施工工艺和时序为着眼点,分水土流失类型、分单元和不同时段,有针对性地分析水土流失的影响因素和环节。 3.2.3.2应突出重点 应针对具体工程所处的地形地貌和项目区自然条件,以及工程布局、施工时序和施工工艺的特点,明确可能产生水土流失的主要环节、重点地段(区域)和时段,对于影响因素和环节的分析,并做到重点突出。 3.2.3.3需联系水土流失预测进行分析 水土流失影响因素和环节的分析,是水土流失预测的基础,因此分析工作应紧扣水土流失预测的每一个环节,并为水土流失类型的确定和预测参数的选取,以及预测单元和预测时段长度的确定提供依据。 3.4.1水土流失危害预测分析 开发建设项目施工活动造成的水土流失危害往往具有潜在性,因此单从前面的量化预测还不能全面反映危害的程度,还必须对水土流失可能造成的危害进行定性预测与分析,在综合定量与定性分析的基础上,为下一步的防治措施体系布设和水土保持监测提供依据。 对于水土流失危害的预测分析,应着重从可能造成的土流失危害的形式、程度和后果等方面进行分析,并应具有针对性,不能教条地挪用其它项目的分析结果。根据有关规定和以往经验,主要包括以下几方面的内容: 3.4.5.1 对土地资源和土地生产力可能造成的影响分析 (1)对土地资源可能造成的破坏分析 ①工程建设(如高填、深挖等),是否会引发坍塌等重力侵蚀而使原有土地资源遭受破坏。

第七章 水土流失预测

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 第七章水土流失预测 7.1 预测目的 通过对项目建设过程中造成的新增水土流失数量和危害进行预测,进一步明确新增水土流失的时空分布,为此次亚泰山语湖项目的方案编制提供可靠的依据。 7.2 影响水土流失的因素分析 亚泰山语湖项目处于江苏省南京市浦口区沿江街道东至蓝海路,南至侨康路,西至永固路,北至永新路地块。项目建设区属于中低山丘陵区,植被覆盖率较高。在项目工程生产建设过程中,破坏了原有地貌并造成水土流失。项目建设场地的平整、建筑物基础的开挖等施工活动,将破坏原有地貌和扰动原有地表,这样便使原本处于稳定状态的土地水土流失加剧。项目工程生产建设过程中导致水土流失的主要原因为土地占用、植被破坏及土石方挖填。 7.3 水土流失预测单元划分 根据本次项目地区建设项目的水土流失特点,将水土流失区划分为建(构)筑物区、道路广场区、水域景观及绿化区、施工生产生活区、临时堆土区5个分区进行预测,具体分区情况见表7-1。 表7-1 分区情况

7.4 预测范围和时段 7.4.1预测范围 (1)预测范围 本项目水土流失预测范围包括建(构)筑物区、道路广场区、水域景观及绿化区、临时堆土区等占地区域。 (2)预测面积 项目建设施工期预测,本项目区实际扰动面积为70100㎡;其中建(构)筑物区21000㎡,道路广场区13600m2,水域景观及绿化区28100㎡,施工生产生活区1900㎡,临时堆土区5500㎡。 本工程预测范围及面积详见表7-2。 表7-2 预测区的水土流失预测面积统计表

7.4.2预测时段 建设类项目水土流失预测时段按一般原则可分为施工准备期、施工期和自然恢复期三个阶段。由于本次亚泰山语湖建设项目的施工期较长,且施工准备期扰动形式与施工期相近,故本方案水土流失预测时段主要按施工期进行预测。 水土流失预测按具体项目施工经历雨季的时间,以最不利时段进行预测。经调查,本次亚泰山语湖项目所处地区江苏省南京市的雨季集中在6月~8月份(3个月),为水土流失最不利时段。因此,预测时段根据施工时段占整个雨季的比例计算,超过雨季长度不足一年的按全年计算,未超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算,依据本工程的施工进度安排及雨季的分布,确定水土流失预测计算时间。预测时段见表7-3。

水土流失

(2)水土流失量估算模式 预测模型采用美国通用的水土流失程式(USLE)。 预测方程为: A=R·K·LS·C·P 式中:A—侵蚀强度,即单位面积(hm2)单位时间(a)流失量; R—侵蚀因子; K—土壤因子; LS—地形因子; C—生物因子; P—水土保持因子。 这个预测模型是美国农业部农业研究所经过40多年实地观察提出的。我国南方各省在该模型应用方面做了不少的工作,许多研究表明,该模型不仅适用山坡地、农地的水土流失估算,同样也适用于公路街道建设。福建省水土保持实验站和福建省农学院士化系在1991年结合我省闽东南气候、土壤、地形、植被等基本条件,对这一模型的基本参数进行计算组合确定。 ⑵预测因子的确定 ①侵蚀力因子R R因子是降雨侵蚀的指标,迳流的影响也包括在内。对于常年受到降雨侵蚀的区域来说,R值大小取决于月均降雨量和年降雨量。 计算公式如下: 式中的P为年降雨量(mm),Pi为月均降雨量(mm)。 项目区域多年平均降水量为1200mm,根据计算公式可得R为196.4。 ②土壤因子K K因子反应土壤对侵蚀的敏感度;K值越大,敏感度越高,越容易受到侵蚀;K因子大小取决于土壤质地层(粘粒、粉粒、砂粒和有机质含量)。 福建省土壤可蚀性因子K取值的经验方程式为: K=(164.80-2.31X1+0.38X2+2.26X3+1.31X4-14.67X5)×10-3

式中: X1-细砾(3~1mm)含量,%; X2-细沙(0.25~0.05mm)含量,%; X3-粗粉粒(0.05~0.01mm)含量,%; X4-细粉粒(0.01~0.005mm)含量,%; X5-有机质含量,%; 项目建设区域,土壤类型属红壤土。综合有关资料分析,项目区水土流失预测土壤可蚀性因子K计算模式,细砾含量X1以3.2%计,细沙X2含量以25%计,粗粉粒含量以20%计,细粉粒X4含量以12%计,有机质X5含量以2%计,由此计算得K值为0.164。 根据有关资料,福建红壤区主要土壤的K值在0.038~0.284之间,因此项目区土壤计算K值为0.164是合理的。 ③地形因子LS LS是地表迳流长度与坡度的函数: LS=(65.41Sin2S+4.56SinS+0.065)·(L/22.13)m 式中:S——坡度(度); L——坡长(m)。 m——坡长指数,当SinS>5%,m=0.5; 3~5%,m=0.4; 1~3%,m=0.3; <1%,m=0.2。 项目规划区域地势平均坡度1~3°,SinS=0.1392,所以m=0.3,坡长取120m,则计算可得LS为3.9。 ④生物因子C C也称植被覆盖因子,其大小与植被种类、覆盖率有关。C值选取方式见表3.6-3:

土壤侵蚀模型进展

土壤侵蚀模型进展 摘要 土壤侵蚀及其模型的研究,长期以来一直是国内外学者研究的重点。土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源,管理和维持人类长期生存环境的重要技术工具,受到世界各国的普遍重视;本文总结了中国土壤侵蚀模型的主要成果,对经验统计模型、物理成因模型、国外模型在我国的应用方面作了介绍;在总结和评价中国土壤侵蚀模型的基础上,提出近年来,人们对土壤水蚀形成过程及其模拟进行了广泛研究,并针对不同研究对象与目的,建立了土壤水蚀的经验预报模型、物理过程模型和分布式模型。在对国内外一些主要的土壤水蚀模型进行评述的基础上,讨论土壤侵蚀模型研究与GIS技术和BP神经网络理论结合的发展趋势,同时结合土壤水蚀模型的开发和应用情况,提出了土壤侵蚀预报模型研究亟待解决的一些问题和我国土壤侵蚀预报模型研究的设想。文中概述了土壤侵蚀模型的发展历程,分析了土壤侵蚀模型研究存在的问题,指出了未来的研究方向。 关键词土壤侵蚀模型研究进展发展方向 土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力(水、风)作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。广泛应用的“水土流失”一词是指在水力作用下,土壤表层及其母质被剥蚀、冲刷搬运而流失的过程。 土壤侵蚀是人们普遍关注的生态环境问题之一;土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水保措施效益的手段;侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。 土壤侵蚀是导致土地资源退化乃致彻底破坏的主要原因,作为可持续发展中的重要环节,土壤侵蚀已成为恶化生态环境、制约农业生产的重要因素[1]。土壤侵蚀预报是有效监测土壤侵蚀和评估水保措施效益的手段。土壤侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。土壤侵蚀模型的研究是土壤侵蚀学科的前沿领域和土壤侵蚀过程定量研究的有效手段。一个多世纪以来,国内外学者为土壤侵蚀模型的建立做了大量的工作。特别是近几十年来,随着遥感(RS)和地理信息系统(GIS)等相关学科的迅速发展和土壤侵蚀机理研究的不断积累,土壤侵蚀模型研究和模拟预报技术越来越受到人们的重视。但是,到目前为止,有关土壤侵蚀的一些理论问题尚未能很好地解决,对侵蚀产生机理的认识仍不完全清楚,因此及时了解国际土壤侵蚀研究动态,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要意义。 1、国内土壤侵蚀经验模型研究状况 根据建模研究对象的不同,土壤侵蚀模型又有坡面土壤侵蚀模型和流域土壤侵蚀模型之分;从土壤侵蚀预报模型的研究对象看,土壤侵蚀模型近些年来已经从坡面土壤侵蚀模型向流域侵蚀产沙模型发展;由于坡面模型没有考虑相邻坡面、小区之间,坡面与沟道之间的径流泥沙作用过程,将它外推到流域时有很大的局限性;流域是自然界中完整的降雨K侵蚀K产沙系统,因而流域模型更符合实际情况;小区试验研究和坡面土壤侵蚀模型研究和发展是流域侵蚀产沙模型的基础。流域土壤侵蚀预报模型又可分为集总式模型和分布式模型两种。集总模型反映流域的总体平均或者平均行为。分布式模型则将流域划分为若干网络“通过对每个网格的赋值来反映影响土壤侵蚀的各种因素在流域内的差异”然后根据一系列反映

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