土壤侵蝕量估算

《土壤侵蝕量估算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、1土壤侵蝕量計(jì)算模型關(guān)于土壤侵蝕量的計(jì)算，目前國(guó)內(nèi)外主要采用的是美國(guó)的通用土壤流失方程USLE(UniversalSoil-LossEquation)，作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型，它是土壤侵蝕研究過(guò)程中的一個(gè)偉大的里程碑，在土壤侵蝕研究領(lǐng)域一度占據(jù)主導(dǎo)地位，并深刻地影響了世界各地土壤侵蝕模型研究的方向和思路。由于USLE模型形式簡(jiǎn)單、所用資料廣泛、考慮因素全面、因子具有物理意義，因此不僅在美國(guó)而且在全世界得到了廣泛應(yīng)用。“通用土壤流失方程式”的形式如下：1-1式中：A——土壤流失量（噸∕公頃·年）R——降雨侵蝕力指標(biāo)；

2、K——土壤可蝕性因子。它是反映土壤吝易遭受侵蝕程度的一個(gè)數(shù)字。其單位是，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，單位侵蝕力所產(chǎn)生的土壤流失量；L——坡長(zhǎng)因子。當(dāng)其它條件相同時(shí)，實(shí)際坡長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)坡長(zhǎng)（22.1米）土壤流失量的比值；S——坡度因子。當(dāng)其它條件相同時(shí)，實(shí)際坡度與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)坡度（9%）上土壤流失量的比值；C——作物經(jīng)營(yíng)因子。為土壤流失量與標(biāo)準(zhǔn)處理地塊（經(jīng)過(guò)犁翻而沒(méi)有遮蔽的休閑地）上土壤流失量之比值；P——土壤保持措施因子，有土壤保持措施地塊上的土壤流失量與沒(méi)有土壤保持措施小區(qū)（順坡梨耕最陡的坡地）上土壤流失量之比值。通用土壤流失方

3、程的計(jì)算結(jié)果只適用于多年平均土壤流失量，而不能夠代表當(dāng)?shù)啬骋荒昊蚰骋淮谓涤晁a(chǎn)生的土壤流失量。當(dāng)方程式右邊每個(gè)因子值都是已知數(shù)時(shí)，即地塊內(nèi)的土壤種類(lèi)、坡長(zhǎng)、坡度、作物管理情況、地塊內(nèi)的土壤保持措施以及降雨侵蝕力都已知，且都被分別賦于一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)值時(shí)，它們相乘后，就得出在此特定條件下所預(yù)報(bào)的年平均土壤流失量。2模型中各參數(shù)確定依據(jù)2.1降雨侵蝕力指標(biāo)R值的確定R值的確定有以下三種途徑：（1）R值的經(jīng)典算法：美國(guó)學(xué)者威斯奇邁爾和史密斯（1985年）利用美國(guó)35個(gè)土壤保持試驗(yàn)站8250個(gè)休閑小區(qū)的降雨侵蝕資料統(tǒng)計(jì)得出R

4、指標(biāo)與降雨動(dòng)能E及最大30分鐘降雨強(qiáng)度I30的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，計(jì)算式如下：1-2（2）R值的簡(jiǎn)易計(jì)算：上式在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算降雨動(dòng)能E需要降雨過(guò)程，其計(jì)算是件繁雜的事情，故R值簡(jiǎn)易計(jì)算的關(guān)鍵在于尋求一個(gè)通過(guò)常規(guī)降雨資料就可得到的參數(shù)，并建立它與R值的經(jīng)典算法的關(guān)系，省去動(dòng)能E的計(jì)算。美國(guó)學(xué)者威斯奇邁爾提出了一個(gè)直接利用年平均降雨量和多年各月平均降雨量推求年降雨侵蝕力R值的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：1-3式中：R——年降雨侵蝕力值；P——年平均降雨量（mm）；P1——月平均降雨量（mm）。（3）根據(jù)各地的降雨資料獲得全國(guó)降雨侵蝕力R

5、值的等值線圖（圖1），若無(wú)相關(guān)降雨資料，可查等值線圖取得。（參考文獻(xiàn)：王廣忠、焦菊英，中國(guó)的土壤侵蝕因子定量評(píng)價(jià)研究，水土保持通報(bào)，1996.10）圖1全國(guó)降雨侵蝕力R值的等值錢(qián)圖2.2土壤可蝕因子K值的確定USLE中的K值，是一個(gè)由實(shí)驗(yàn)確定的定量數(shù)值，對(duì)于一個(gè)具體土壤，它對(duì)于“單元”小區(qū)上每單位侵蝕指標(biāo)的土壤流失率。單位小區(qū)的認(rèn)為定義是：坡長(zhǎng)22.1m，均一坡度9%，順坡梨耕的連續(xù)休閑地。當(dāng)這些條件都滿足時(shí)，L，S，C，P各為1.0，則K=A/EI。由于直接測(cè)定K值比較費(fèi)事，因此美國(guó)在進(jìn)行區(qū)域性土壤性質(zhì)與K值關(guān)

6、系研究的基礎(chǔ)上，建立了通過(guò)土壤基本性質(zhì)查算K值的辦法，并繪制了用以查算的諾謨圖。我國(guó)K值的獲取有兩個(gè)方面：一是應(yīng)用諾謨圖；二是實(shí)測(cè)K值。同時(shí)K值可以通過(guò)土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量從表1中查找。表1USLE中的可蝕因子K值土壤質(zhì)地土壤有機(jī)質(zhì)含量（%）0.524細(xì)沙0.360.310.22壤質(zhì)細(xì)沙土0.540.450.36粘壤土0.630.560.47沙質(zhì)粘土0.310.290.27粘土0.650.470.292.3地形因子LS的確定L（坡長(zhǎng)）和S（坡度）常作為一個(gè)復(fù)合因子進(jìn)行綜合計(jì)算，LS就是特定坡度與坡長(zhǎng)上的土壤流失量

7、與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)上土壤流失量的比率。美國(guó)學(xué)者威斯奇邁爾和史密斯得出的適用于大于9%坡度的LS關(guān)系為：1-4式中：Y——坡地坡長(zhǎng)（米）；θ——坡地坡度（度）。2.4作物經(jīng)營(yíng)因子C與土壤保持措施因子P的確定C值確定：植被作用系數(shù)C與植被類(lèi)型、覆蓋度有關(guān)，地面無(wú)任何覆蓋時(shí)C值等于1.0；有很好的植被或其它保護(hù)層時(shí)，C值等于0.001。不同植被類(lèi)型及覆蓋率下的C值按表2求取。表2作物經(jīng)營(yíng)因子C值表不同植被覆蓋的C值地面覆蓋度（%）020406080100草地0.4500.2400.1500.0900.0430.011灌木0.4

8、000.2200.1400.0850.0400.011喬灌混交0.3900.2000.1100.0600.0270.007茂密森林0.1000.0800.0600.0200.0040.001P值確定：P為特定水土保持措施的土壤流失與起伏耕地的相應(yīng)土壤流失之比。措施好的P值小，反之P值大。未采取任何措施的P值為1。表3為我國(guó)不同措施的P值。表3土壤保持措施因子P值表中國(guó)不同