土壤水力、风力侵蚀模数确定方法、自然植被恢复年限、气候干湿地区类型、滑坡、泥石流潜在危害程度、发生可能性.docx

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1、附录A水力侵蚀模数的确定方法A.0.1水力侵蚀模数应根据水土保持试验研究站(所)所代表的土壤侵蚀类型区取得的以下实测径流泥沙资料统计及分析：1标准径流场的资料，仅反映坡面上的溅蚀量及细沟侵蚀量，不能反映浅沟(集流槽)侵蚀，通常偏小；2全坡面大型径流场资料，能反映浅沟侵蚀，比较接近实际；3各类实验小流域的径流、输沙资料。A.0.2野外土壤侵蚀调查：1坡面细沟及浅沟侵蚀量的量测；2沟道纵横断面冲淤变化的量测；3用地面立体摄影仪测量并监测滑坡及崩坍形式的重力侵蚀，应根据外业所取得的立体像，在室内用仪器清绘等高线，并绘制成1：500-1：2000地形图；4用竹签等量测泻溜形式的重力侵蚀；5泥石流冲淤过

2、程观测。宜采用雷达流速仪测速装置、超声波泥位计测深装置、遥测冲击力仪、动态摄影仪等进行量测。A.0.3利用小水库、塘坝及淤地坝的淤积量进行量测，可按式(Ao3-1)推算：WS来=WS淤+Ws博(A.0.3-1)式中Ws来小水库或塘坝来沙量；WS淤小水库或塘坝淤积量；WS井小水库或塘坝排沙量。排沙比按式(A.0.3-2)计算：排沙比夕=W淤W,/(A.0.3-2)WS来=WSMT(A.O.3-3)A.0.4根据本省、本地水文手册年输沙模数资料，用泥沙输移比进行推算。A.0.5Cs半衰期为30年，是研究土壤侵蚀、泥沙来源的新方法。可根据土壤剖面的,Cs含量，对流域内不同类型坡地的侵蚀程度进行分析。

3、A.0.6采用土壤侵蚀或产沙数学模型进行计算：11965年Wischmeier-Smith首创了通用土壤流失方程(USLE)；1975年WiniamS-Bemdt加以改进，提出了修正通用土壤流失方程(MUSLE)；以后又不断进行修正，如侵蚀力方面有OnStad-FOSter(1975)、土壤可蚀性方面有ElWelI(1981)、土地经营措施方面有LafIen(1985)等。2目前WEPP模型正在发展代替USLE。采用模拟降雨装置，可估算雨滴和剪切力对土壤的分离作用，采用专门研制的显微照片技术来处理细沟系数和体积，采用CRE-AMS水文模型的主要成分，该模型可通过数字化的地形图、土壤图、地质图及

4、地理资料，并融到流域模型中。3利用CSLE模型计算：M=RKLSBEt(A.0.6)式中M年平均土壤水蚀模数，单位为：thm2a;R多年平均年降雨侵蚀力，标准计算方法是降雨动能E与最大30min雨强Lo的乘积，单位为：MJmmhm-2a-hL具体应用可以用降雨过程资料直接计算，或根据等值线图内插，或利用简易公式根据当地年平均降雨量计算；K土壤可蚀性，为单位降雨侵蚀力造成的单位面积上的土壤流失量，(thm2hMJhm2mm),可以通过标准小区观测获得，或采用经验公式计算；L坡长因子，无量纲；S坡度因子，无量纲；B生物措施因子，无量纲；E工程措施因子，无量纲；OT耕作措施因子，无量纲。附录B风力侵

5、蚀模数的确定方法B.0.1风力侵蚀模数的确定，可采用野外监测法和风蚀模型两种方法确定。B.0.2野外监测法。可采用风蚀盘法、测钎(桩)法、风蚀桥法、微地貌扫描法等方法，通过监测地面高程(土壤风蚀厚度)的变化，计算土壤风蚀模数。1使用风蚀盘法确定风力侵蚀模数的具体方法如下：对于地面平坦的观测场,风蚀盘测点为5个，分别布设在观测场中间位置，以及距离中间位置正北、正东、正南和正西方向约17m的位置。对于有沙丘等局部地形起伏的观测场，在凸起地貌部位加密布设风蚀盘。风蚀盘底板厚度一般为3mm,面积为30CmX30Cm的正方形不锈钢板，四周可采用1.5mm厚35cm高的金属板焊接。对于风蚀强度较大的观测场

6、(例如流沙地、翻耕耕地等)，底板上土样堆放厚度应超过5cm；对于风蚀强度较小的观测场，底板上土样堆放厚度应超过3cm。布设风蚀盘之前先称量装满土壤的风蚀盘质量；布设风蚀盘时，应将风蚀盘内的土壤表面与周围地面保持水平一致，并且不留缝隙。观测时间为每月末日14:00；观测时，轻轻取出风蚀盘，清除风蚀盘外部附着的土壤，称量风蚀盘质量。对于每个风蚀盘，上次观测时称量的质量与当次观测时称量的质量之差（40）,即为该风蚀盘测得的风蚀量；风蚀量为正值时，代表发生风蚀；反之，则代表风积。观测场内的风蚀量（Q）计算方法为Q=Sf（AQ+Q+Q+Q+5）5Sed,式中的风蚀量Q的单位为kg,Sof为观测场面积（单

7、位为n?）,/0、/05分别为观测场内5个风蚀盘在上次监测时的质量与当次监测时的质量之差（单位为kg）,Sed为风蚀盘面积（m2）。土壤风蚀模数=IO3Qt（km2a）2使用测钎（桩）法确定风力侵蚀模数的具体方法如下：对于地面平坦的观测场，每根测钎（桩）间距Iom,一般采取“品”字形均匀布局；对于有沙丘等局部地形起伏的观测场，在凸起地貌部位加密测钎（桩）。将直径小于0.5cm、长50IOOcm的钢钎（桩）铅垂打入地面，测钎（桩）埋入地下部分的长度要足以支撑地上部分不下沉和不松动，一般埋入地下0.60.8m,地面出露0.20.4m0对每根测钎（桩）进行编号登记，并记录初插时或者上次观测时测钎（桩

8、）出露在地面以上的高度。对于风蚀强度较大的观测场（例如流沙地、翻耕耕地等），10-15天观测一次；对于风蚀强度较小的观测场，可以每季度观测一次。观测时间为月末日14:00o测钎（桩）法每次监测的土壤风蚀厚度（WEDj）计算方法为：WEDj=（h+h2+hi+h）n,式中的j为一年内共m次监测中的第j次监测，n为观测场内的测钎（桩）数，Ahi为第i个测钎（桩）上次监测时出露地面高度与当次监测时出露地面高度的差值（单位mm）。一年内监测的土壤风蚀厚度（WED）计算方法为：WED=（WED1+WED2+WEDj+WEDtn）oWED值为负数，代表观测场内处于风蚀状态；WED值为正数，代表观测场内处于

9、风积状态。风蚀模数（Q）计算为：=WED10-3ppIO6lt（km2a）J,其中PP为土壤容重（tm3）o3使用风蚀桥法确定风力侵蚀模数的具体方法如下：对于地面平坦的观测场，风蚀桥数量为5个，分别布设在观测场中间位置，以及距离中间位置正北、正东、正南和正西方向约17m的位置；对于有沙丘等局部地形起伏的观测场，在凸起地貌部位加密布设风蚀桥。风蚀桥的桥身垂直主风向，横梁与地面平行，长度IOOcm,桥梁上每隔IOCm刻画出测量标记点，桥腿插入地下3050cm,要保证桥体在风力和自身重力作用下不发生偏斜或者下沉。绘制观测场平面图、标注风蚀桥布设位置，登记风蚀桥编号，记录初次设置时的风蚀桥上缘距离地面

10、的垂直高度（单位为mm）。每个风蚀桥每次测量10个垂直高度,测量点位置分别在风蚀桥一端、1/10、2/109/10和另一端，然后取这10个高度值的算术平均数作为风蚀桥距离地面的平均高度。对于风蚀强度较大的观测场（例如流沙地、翻耕耕地等），每月观测一次；对于风蚀强度较小的观测场，可以每季度观测一次。观测时间为月末日14:00。风蚀桥法每次监测的土壤风蚀厚度（AWED）计算方法为：AWEDj二（h+h2+Al+Ah4+Ah5）5,式中的j为一年内共m次监测中的第j次监测,%、Ah5分别为观测场内5个风蚀桥在上次监测时距离地面平均高度与当次监测时距离地面平均高度的差值（单位为mm）。AWEDj值为负

11、数，代表观测场内处于风蚀状态；AWEDj值为正数，代表观测场内处于风积状态。一年内监测的土壤风蚀厚度（WED）计算方法为：WED=（WEDj+WED2+*+WEDj+WEDm）0风蚀模数（。）计算方法为：=WED10-3ppIO6t（km2a）,其中PP为土壤容重（tm3）o4使用高精度三维激光扫描法确定风力侵蚀模数的具体方法如下：在有条件的观测场可使用高精度三维激光扫描仪，通过非接触式测量方式，监测风蚀前后地面高程的细微变化，获得风蚀厚度数据。观测场内设置的扫描区不少于3个，每个扫描区的下垫面在观测场内均具有代表性，面积为IomXlOm,位置固定不变。在每个扫描区边缘外部设置3个呈三角形分布

12、的标靶，扫描仪距离扫描区最近的边线5m。利用上次扫描数据和当次扫描数据，由扫描仪自带的软件计算两次扫描时地面平均高差，即平均风蚀厚度(力)，单位为mm。风蚀模数(Q)计算方法为：e=J710-3ppIO6t(km2a)l,其中PP为土壤容重(tm3)oB.0.3风蚀模型法。对于耕地，可使用修正风蚀方程(RWEQ)和风蚀预报系统(WEPS)计算土壤风蚀模数；对于其它土地利用类型和耕地，可使用全国第一次水利普查水土保持情况普查中的模型计算土壤风蚀模数。1使用RWEQ中的下式计算风蚀模数：soilloss=QmaXexp(-(-)2)Qmax=109.8(W/EFSCFKCOG)SS,其中s=150

13、.71(W八炉XSbXKXC。6严二式中的SOilIoSS单位为kg/n?,需要换算成本标准中统一的计量单位W(km2a);S为达到最大土壤转移量63.2%处的地块长度，收为气候因子(kgm),E尸为土壤可蚀性因子(无量纲)，SC尸为土壤结皮因子(无量纲)，K为土壤糙度因子(Cm),CoG为结合残茬因子(无量纲)，X为模拟区域上风向不可侵蚀边界到计算点的距离(m)。各因子计算的具体方法可参考：FryrearDW,SalehA,BilbroJD,etal.1998.RevisedWindErosionEquationR.WindErosionandWaterConservationResearc

14、hUnit,USDA-ARS,SouthernPlainsAreaCroppingSystemsResearchLaboratory.TechnicalBulletinNo.1,pp.1-175.2使用WEPS中的下式计算风蚀模数：CHgG-G-G。其中的夕=(CH)切，Vp=KWU.t8xycnan,pSSpqx=(EUJWU.)q%=(E%WU)4。计算结果的单位为kg/n?s,需要换算成本标准中统一的计量单位t(km%).式中的小y为平行于模拟区域边界垂直方向的水平距离(m)；f为时间(S);C为高度H的体积内跃移颗粒物的平均浓度(kg/n?)；小、分为X和y方向上跃移排放的部分；Vp为

15、水平方向跃移颗粒物的平均速度(m/s)；KP为分担系数；WU*为地表摩阻速度(m/s)；EU*、EV*为WU*在/、y方向上的水平摩阻速度(m/s)；GenGanGp、GSS分别为松散土壤排放部分、团聚/土块表面磨损部分、跃移捕获部分、从跃移/蠕移破损中释放的悬浮细颗粒部分lkg(m2s)o各参数计算的具体方法可参考：HagenLJ,WagnerLE,TatarkoJ.WindErosionPredictionSystem(WEPS).WindErosionResearchUnit,USDA-ARS,TechnicalDocumentation,1996,pp1-181.3使用全国第一次水利普查水土保持情况普查中的模型计算土壤风蚀模数:耕地模型：QfiI=O018(I-W)Zrzexpb+b+G(Aty)05j=Izo,草（灌）地模型：Q&=0.018（l-W）Z7;expL+%V2+Q（AUj）1沙地（漠）模型：Qfs=0