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淺析徑流場監(jiān)測結果在水土流失預測中的應用

文檔作者：楊遇春文檔來源：宜賓市翠屏區(qū)水務局		更新日期： 2026年06月23日	點擊數(shù)：
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低碳技術 LO CARBONW0RLD 2017／5
淺析徑流場監(jiān)測結果在水土流失預測中的應用
楊遇春(宜賓市翠屏區(qū)水務局，四川宜賓644000)
【摘要】隨著社會經濟的發(fā)展，人類活動對于環(huán)境的影響非常大，水土流失現(xiàn)象嚴重。在生產建設項目中，對于水土流失的預測是一項非常重要
的工作，做好水土保持的動態(tài)監(jiān)測才能第一時間掌握水土流失的第一手資料。
【關鍵詞】徑流場監(jiān)測；水土流失；預測
【中圖分類號】S157 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095—2066(2017)15—0030—02
目前對水土流失的預測的主要手段是應用RULsE模型，
但是這種模型對于地形條件的限制嚴格，使得水土流失背景
值的測量異常困難。如何合理的對徑流場進行監(jiān)測成為相關
工作者需要解決的問題 在本文中．筆者對徑流場監(jiān)測結果在
水土流失預測中的應用相關問題進行了初步探析．希望本文
內容對相關工作的開展有所幫助
1水土流失監(jiān)測相關概念
對于水土流失的監(jiān)測． 需要在自然坡面中的小集水區(qū)域
建立地面徑流場，場的大小要控制在lhm 左右。對于大型坡
面的徑流場，其坡面非常寬，使得徑流容易產生和集中，當降
雨時．容易形成股流，分為片蝕、細溝、淺溝、谷坡、和重力幾種
侵蝕形式．而侵蝕帶來的土壤流失量表示的便是自然坡面的
土壤實際產生的流失量。對于這類小區(qū)，它代表了下墊面由于
異質性產生的土壤侵蝕度．這種坡面徑流讓侵蝕貼近自然狀
態(tài)．使得監(jiān)測出的結果更加符合實際情況。應用徑流場監(jiān)測數(shù)
據(jù)能夠對給定區(qū)域水土流失預測提供一個較為準確的數(shù)值
在生產建設項目水土保持工作中， 需要對水土流失背景值進
行監(jiān)測和計算，通過土壤的流失量來對侵蝕量進行預測，通過
泥沙輸移比，得到流域中的土壤侵蝕量。本文以四川某區(qū)域作
為研究的對象．通過對該地進行降水、徑流泥沙監(jiān)測實驗等手
段，來對實驗結果數(shù)據(jù)進行分析。下文做具體的介紹。
2數(shù)據(jù)分析
2．1研究區(qū)概況
研究區(qū)位于四川某地．土壤中多以頁巖發(fā)育而來，在試驗
區(qū)中，垂直的投影長度是277m，寬度為64．1 rn，而封閉徑流場
的總面積是1．775hm ，坡度的平均值為25。，在實驗監(jiān)測前，植
被覆蓋度為31．7％ ，而到目前為止植被覆蓋度是71．5％。
2．2 數(shù)據(jù)應用范圍
為了進行徑流場的監(jiān)測．應用相應的技術規(guī)范，要保證測
量和計算的頻率在30a，降雨徑流持續(xù)監(jiān)測8a，這樣才能夠保
證檢測結果符合技術要求 在對四川研究區(qū)進行研究時，對徑
流場監(jiān)測站的泥沙監(jiān)測資料超過20a，通過對泥沙特征值等數(shù)
據(jù)進行整編和統(tǒng)計．通過類比的方法開展接近性研究。
2．3 研究方法
為了對水土流失信息評價． 需要引入常用的RUSLE模
型．其公式如下：
A=f·R·K·LS·CP
式中：A代表的是土壤的年流失量，f代表的是單位量綱
下的綜合轉換常數(shù)．單位為t／(kmz·a)，R代表的是降雨侵蝕因
子．K代表的是土壤的可侵蝕因子．LS代表的是坡長和坡度兩
者之間的乘積．CP代表的是植被和經營管理因子。
對于上述的因子數(shù)值的確定．R與K的確定相對較為困
難 一般來說，對于相同的水土流失的類型區(qū)域，一般假定R
和K的數(shù)值保持不變，建模時僅僅對坡長、坡度和植被、經營
管理因子等方面進行考慮。在本文中，筆者將以RUSLE作為
基本的水土流失預測模型． 并且結合類比的放大對土壤的水
土流失進行預測
3 結果分析
在本文中，筆者對四川地區(qū)的某徑流場中的降雨、徑流、泥
沙、土壤等幾個方面進行監(jiān)測，具體的監(jiān)測結果如表1所示。
表1 水土流失監(jiān)測結果
產生流年份 失的年 徑流 深度 泥沙總量 土壤 流失量
降雨量(mm) (mm) ( ) (t／(km ·a))
1995 1062 237．2 2273．72 128．1
1996 1381．7 238．46 265．3l 145．95
1997 1485．7 222．56 741．65 413舟0
1998 l033．9 2l8．O5 4266．62 240．4
1999 l211．8 171．07 6l7．37 347．78
2oo0 938．5 215_3 703 39 396．63
2o01 1489．6 269 9 834．5 473．01
2002 1307 179．9 4l98．18 236．5
2003 1079 331．8 7850 28 442l3
2O04 1266 255 77 678．74 382．75
2005 1220．3 208．37 556．95 3l4．38
2o06 1229．7 240-32 2031．53 114．45
2oo7 1424．3 161．53 l8 63 317．5
2008 10l2．4 251．92 1089．O7 261-36
2OO9 1481_3 246．8 1616 27 291．06
2Ol0 1401．7 158．79 281_33 3l5．85
2O1l 1444．6 171．42 12．763 3l2．75
20l2 1142．2 264．O5 67 17 3l6．78
2013 1022 236 1223．8 368．83
2014 1362 224 1428．92 380．48
通過表1的計算可以得出．徑流場的徑流系數(shù)的平均值
為0．402，平均徑流系數(shù)的標準差為0．114，而變異系數(shù)的值為
0．283，計算得出的多年平均土壤流失量是310t／(km ·a)，標準
差是97．17．變異系數(shù)為2．1．從上述的計算結果中可以看出，
土壤流失量的變異系數(shù)和標準差變大，這是由于影響因子的
迎新那個導致波動較大。使得變化非常的明顯。
徑流深度隨著年降水量的增加而不斷增加，但是降水量
和土壤流失量的關系并不像我們想象中的明顯。分析其原因，
是由于土壤流失不是受到單一因素的影響，環(huán)境因素的作用
遠遠大于徑流深度的影響。從表中可以看出，在l994年，土壤
的流失量達到最大．這是由于此地在"-3年建設監(jiān)測站的過程
中．徑流場內采用魚鱗坑植樹擾動地表，流失量明顯提高，人
為活動影響明顯。為了使得監(jiān)測結果更具有代表性，需要對人
為活動導致的流失量大的數(shù)值予以剔除。
3．1模型參數(shù)的計算
LoW CARBoN W0RLD 2017／5 低碳技術
對于坡長因子的計算，主要通過LS值的計算來確定，它
得出的是地形地貌特征和土壤侵蝕的重用，對于LS的計算公
式，如下所示：
LS=0．0023~1．1BXh(1一cos[3)／sin[3
式中：h代表的是相對高差，而B代表的是地面的平均坡
度角。
徑流的高度差為129．2m，坡長度因子的計算結果為0．713。
3．2植被與經營者管理因子和水土保持因子的計算
對于植被和經營管理因子和水土保持因子CP代表的是
自然植被和認為水土保持措施中通過土壤結構和地表粗糙度
等因素對于土壤侵蝕產生的作用因素．其中C與P的取值范
圍是0～1。當?shù)孛姘l(fā)生完全裸露時．C值選1， 地面的保護越
好，C值的取值越小。當保水措施沒有落實時，P的值取1，保水
措施越好，P值越小，對于C值和P值的取值，如表2—4所示。
表2 不同植被覆蓋條件下的C值
土地利 植被覆蓋度(％)
用類型 O～20 20-40 40～60 60-80 80—10o
有林地 0．390 O-2oo O．110 0．06o 0．027
灌木林地 0．4oo 0．220 0．140 0．085 0 040
草地 0．450 0．240 0．150 0．090 0．043
草地 0．450 0．240 O．15O 0．090 0．O43
表3 不同土地利用條件下的C值
土地利用類型 C值 土地利用類型 C值
水田 O．18O 城鎮(zhèn)建設用地 0．00l
旱地 0．310 農村居民用地 0．080
水域 0 地面完全裸露 1．0o0
表4 不同坡度和保水條件下的P值
坡度(。) 等高袋裝耕作 草田帶狀間作 水平梯田 水平溝 等高壟做
<5 0jO O．1O 0．01 O．1O
5—10 0．50 0．10 O．03 O．05 0．10
>10 0．60 0．2O O．1O 0_3O
對檢測期間的徑流場的林草覆蓋率的計算統(tǒng)計結果為
51．6％ ，而對植被和交給你應管理因子的取值為0．11，水土保
持措施因子的取值為0I3，將以上數(shù)值帶入到徑流場土壤流失
的預測模型之中得到項目區(qū)的土壤流失量為7905LS。
3_3對于上述預測模型的主要應用范圍
預測模型受到地形、氣象、植被、土壤、侵蝕等多種因素的
影響，而每個因素對于預測模型的影響又有所不同，因此，要
想保證預測模型的結果的準確性．需要充分考慮各個影響因
素。應用類比的方法對模型進行處理時．要對影響水土流失的
各種因素的相似性和可比性進行綜合的考慮。對于四川地區(qū)
的徑流區(qū)．由于在同一個水土流失的類型區(qū)．因此可以認為R
和K是保持不變的。應用上述模型，選擇預測小流域的坡長和
坡度的因子LS，得到的植被和經營管理因子和水土保持因
子，最后通過這兩個值來對水土流失背景的數(shù)值進行估算。
4 模型的仿真結果
通過上述方法對水土流失模型進行仿真．將試驗區(qū)的不
同土地利用情況進行綜合性的對比分析．得到的結果如表5
所示。
在表5中可以看出．土壤流失預測模型需要依據(jù)不同的
土壤條件進行建模， 而建模得到的預測結果和實測結果非常
的相似。從中可以看出，利用小區(qū)觀測數(shù)據(jù)的研究對土壤流失
預測模型進行分析得到的結果是符合實際要求的
表5 不同的土地利用方式土壤流失量的預測值和實測值的比較
土壤流失量 1 2 3 4 5 平均值
林地實測 211 62 153 105 66 119
模型計算 199 5l 167 98 58 l15
草地實測 22 7 14 16 14 15
模型計算 l6 22 1O 11 18 13
居民用地實測 10 5 7 4 16 8
模型計算 7 2 4 1 l3 5
5結束語
應用大型坡面徑流場對水土流失的重點區(qū)域進行研究和
治理，通過對地形以及泥沙來源和分布進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)坡
面的土壤侵蝕和泥沙搬運之間的聯(lián)系。從而建立水土流失的
預測模型。在本文中，筆者首先對水土流失監(jiān)測相關概念進行
簡要的介紹，隨后針對徑流場監(jiān)測結果在水土流失預測中的
應用的相關fsl題。以四川某區(qū)域作為研究的對象．通過對該地
進行降水、徑流泥沙監(jiān)測實驗等手段，來對實驗結果數(shù)據(jù)進行
分析，得到的實驗結果說明試驗區(qū)觀測數(shù)據(jù)的研究對土壤流
失預測模型進行分析得到的結果十分接近．是符合實際要求
的。它能夠對土壤流失監(jiān)測工作提供非常有價值的數(shù)據(jù)信息．
因此，該種方法為土壤流失預測模型的建立提供了一種全新
的思路，希望對相關工作人員的工作展開提供幫助。
參考文獻
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收稿日期：2017—5—11
作者簡介：楊遏春(1980一)，漢族，江西興國人，工程師，大學本
科，主要從事水利水保建設與管理工作。
31楊遇春(宜賓市翠屏區(qū)水務局

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