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淺析徑流場監(jiān)測結(jié)果在水土流失預(yù)測中的應(yīng)用

文檔作者：楊遇春文檔來源：宜賓市翠屏區(qū)水務(wù)局		更新日期： 2026年06月23日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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30
低碳技術(shù) LO CARBONW0RLD 2017／5
淺析徑流場監(jiān)測結(jié)果在水土流失預(yù)測中的應(yīng)用
楊遇春(宜賓市翠屏區(qū)水務(wù)局，四川宜賓644000)
【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)于環(huán)境的影響非常大，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中，對(duì)于水土流失的預(yù)測是一項(xiàng)非常重要
的工作，做好水土保持的動(dòng)態(tài)監(jiān)測才能第一時(shí)間掌握水土流失的第一手資料。
【關(guān)鍵詞】徑流場監(jiān)測；水土流失；預(yù)測
【中圖分類號(hào)】S157 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095—2066(2017)15—0030—02
目前對(duì)水土流失的預(yù)測的主要手段是應(yīng)用RULsE模型，
但是這種模型對(duì)于地形條件的限制嚴(yán)格，使得水土流失背景
值的測量異常困難。如何合理的對(duì)徑流場進(jìn)行監(jiān)測成為相關(guān)
工作者需要解決的問題 在本文中．筆者對(duì)徑流場監(jiān)測結(jié)果在
水土流失預(yù)測中的應(yīng)用相關(guān)問題進(jìn)行了初步探析．希望本文
內(nèi)容對(duì)相關(guān)工作的開展有所幫助
1水土流失監(jiān)測相關(guān)概念
對(duì)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(duì)于大型坡
面的徑流場，其坡面非常寬，使得徑流容易產(chǎn)生和集中，當(dāng)降
雨時(shí)．容易形成股流，分為片蝕、細(xì)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(shí)際產(chǎn)生的流失量。對(duì)于這類小區(qū)，它代表了下墊面由于
異質(zhì)性產(chǎn)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(jié)果更加符合實(shí)際情況。應(yīng)用徑流場監(jiān)測數(shù)
據(jù)能夠?qū)o定區(qū)域水土流失預(yù)測提供一個(gè)較為準(zhǔn)確的數(shù)值
在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持工作中， 需要對(duì)水土流失背景值進(jìn)
行監(jiān)測和計(jì)算，通過土壤的流失量來對(duì)侵蝕量進(jìn)行預(yù)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(duì)象．通過對(duì)該地進(jìn)行降水、徑流泥沙監(jiān)測實(shí)驗(yàn)等手
段，來對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)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(yàn)
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(shí)驗(yàn)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(yīng)用范圍
為了進(jìn)行徑流場的監(jiān)測．應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，要保證測
量和計(jì)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(jié)果符合技術(shù)要求 在對(duì)四川研究區(qū)進(jìn)行研究時(shí)，對(duì)徑
流場監(jiān)測站的泥沙監(jiān)測資料超過20a，通過對(duì)泥沙特征值等數(shù)
據(jù)進(jìn)行整編和統(tǒng)計(jì)．通過類比的方法開展接近性研究。
2．3 研究方法
為了對(duì)水土流失信息評(píng)價(jià)． 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(zhuǎn)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(jīng)營管理因子。
對(duì)于上述的因子數(shù)值的確定．R與K的確定相對(duì)較為困
難 一般來說，對(duì)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(shí)僅僅對(duì)坡長、坡度和植被、經(jīng)營
管理因子等方面進(jìn)行考慮。在本文中，筆者將以RUSLE作為
基本的水土流失預(yù)測模型． 并且結(jié)合類比的放大對(duì)土壤的水
土流失進(jìn)行預(yù)測
3 結(jié)果分析
在本文中，筆者對(duì)四川地區(qū)的某徑流場中的降雨、徑流、泥
沙、土壤等幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)測，具體的監(jiān)測結(jié)果如表1所示。
表1 水土流失監(jiān)測結(jié)果
產(chǎn)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)差為0．114，而變異系數(shù)的值為
0．283，計(jì)算得出的多年平均土壤流失量是310t／(km ·a)，標(biāo)準(zhǔn)
差是97．17．變異系數(shù)為2．1．從上述的計(jì)算結(jié)果中可以看出，
土壤流失量的變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差變大，這是由于影響因子的
迎新那個(gè)導(dǎo)致波動(dòng)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(guān)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)到最大．這是由于此地在"-3年建設(shè)監(jiān)測站的過程
中．徑流場內(nèi)采用魚鱗坑植樹擾動(dòng)地表，流失量明顯提高，人
為活動(dòng)影響明顯。為了使得監(jiān)測結(jié)果更具有代表性，需要對(duì)人
為活動(dòng)導(dǎo)致的流失量大的數(shù)值予以剔除。
3．1模型參數(shù)的計(jì)算
LoW CARBoN W0RLD 2017／5 低碳技術(shù)
對(duì)于坡長因子的計(jì)算，主要通過LS值的計(jì)算來確定，它
得出的是地形地貌特征和土壤侵蝕的重用，對(duì)于LS的計(jì)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(duì)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(jì)算結(jié)果為0．713。
3．2植被與經(jīng)營者管理因子和水土保持因子的計(jì)算
對(duì)于植被和經(jīng)營管理因子和水土保持因子CP代表的是
自然植被和認(rèn)為水土保持措施中通過土壤結(jié)構(gòu)和地表粗糙度
等因素對(duì)于土壤侵蝕產(chǎn)生的作用因素．其中C與P的取值范
圍是0～1。當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生完全裸露時(shí)．C值選1， 地面的保護(hù)越
好，C值的取值越小。當(dāng)保水措施沒有落實(shí)時(shí)，P的值取1，保水
措施越好，P值越小，對(duì)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(shè)用地 0．00l
旱地 0．310 農(nóng)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(duì)檢測期間的徑流場的林草覆蓋率的計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果為
51．6％ ，而對(duì)植被和交給你應(yīng)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(yù)測模型之中得到項(xiàng)目區(qū)的土壤流失量為7905LS。
3_3對(duì)于上述預(yù)測模型的主要應(yīng)用范圍
預(yù)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(gè)因素對(duì)于預(yù)測模型的影響又有所不同，因此，要
想保證預(yù)測模型的結(jié)果的準(zhǔn)確性．需要充分考慮各個(gè)影響因
素。應(yīng)用類比的方法對(duì)模型進(jìn)行處理時(shí)．要對(duì)影響水土流失的
各種因素的相似性和可比性進(jìn)行綜合的考慮。對(duì)于四川地區(qū)
的徑流區(qū)．由于在同一個(gè)水土流失的類型區(qū)．因此可以認(rèn)為R
和K是保持不變的。應(yīng)用上述模型，選擇預(yù)測小流域的坡長和
坡度的因子LS，得到的植被和經(jīng)營管理因子和水土保持因
子，最后通過這兩個(gè)值來對(duì)水土流失背景的數(shù)值進(jìn)行估算。
4 模型的仿真結(jié)果
通過上述方法對(duì)水土流失模型進(jìn)行仿真．將試驗(yàn)區(qū)的不
同土地利用情況進(jìn)行綜合性的對(duì)比分析．得到的結(jié)果如表5
所示。
在表5中可以看出．土壤流失預(yù)測模型需要依據(jù)不同的
土壤條件進(jìn)行建模， 而建模得到的預(yù)測結(jié)果和實(shí)測結(jié)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(duì)土壤流失
預(yù)測模型進(jìn)行分析得到的結(jié)果是符合實(shí)際要求的
表5 不同的土地利用方式土壤流失量的預(yù)測值和實(shí)測值的比較
土壤流失量 1 2 3 4 5 平均值
林地實(shí)測 211 62 153 105 66 119
模型計(jì)算 199 5l 167 98 58 l15
草地實(shí)測 22 7 14 16 14 15
模型計(jì)算 l6 22 1O 11 18 13
居民用地實(shí)測 10 5 7 4 16 8
模型計(jì)算 7 2 4 1 l3 5
5結(jié)束語
應(yīng)用大型坡面徑流場對(duì)水土流失的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行研究和
治理，通過對(duì)地形以及泥沙來源和分布進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)坡
面的土壤侵蝕和泥沙搬運(yùn)之間的聯(lián)系。從而建立水土流失的
預(yù)測模型。在本文中，筆者首先對(duì)水土流失監(jiān)測相關(guān)概念進(jìn)行
簡要的介紹，隨后針對(duì)徑流場監(jiān)測結(jié)果在水土流失預(yù)測中的
應(yīng)用的相關(guān)fsl題。以四川某區(qū)域作為研究的對(duì)象．通過對(duì)該地
進(jìn)行降水、徑流泥沙監(jiān)測實(shí)驗(yàn)等手段，來對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行
分析，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明試驗(yàn)區(qū)觀測數(shù)據(jù)的研究對(duì)土壤流
失預(yù)測模型進(jìn)行分析得到的結(jié)果十分接近．是符合實(shí)際要求
的。它能夠?qū)ν寥懒魇ПO(jiān)測工作提供非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息．
因此，該種方法為土壤流失預(yù)測模型的建立提供了一種全新
的思路，希望對(duì)相關(guān)工作人員的工作展開提供幫助。
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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(xué)本
科，主要從事水利水保建設(shè)與管理工作。
31楊遇春(宜賓市翠屏區(qū)水務(wù)局

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