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今天說一說:土壤流失量、土壤侵蝕量與流域產(chǎn)沙量
01
土壤流失量
土壤流失量(soillossamount)在濺蝕、片蝕和細(xì)溝侵蝕等作用下，一定面積土地上的土壤及其母質(zhì)產(chǎn)生位移和徑流輸移的泥沙數(shù)量。其單位以t或m3計(jì)，如以單位面積單位時(shí)間內(nèi)的土壤流失量表示，則稱土壤流失率。土壤流失量受氣候、地形、土壤、植被、土地經(jīng)營(yíng)管理以及水土保持措施等因子所制約，其數(shù)值通過實(shí)測(cè)或計(jì)算獲得。
觀測(cè)方法及數(shù)據(jù)匯集通過野外徑流實(shí)驗(yàn)小區(qū)的測(cè)流取沙設(shè)備，由實(shí)測(cè)徑流及沙量或直接量測(cè)泥沙淤積量確定(參見水土流失觀測(cè))。美國(guó)土壤流失量實(shí)測(cè)資料定期刊登在各個(gè)試驗(yàn)研究站的專門報(bào)告上，許多地區(qū)的實(shí)測(cè)記錄可從印第安納州拉費(fèi)耶特國(guó)家土壤侵蝕實(shí)驗(yàn)室檢索。中國(guó)土壤流失量主要刊登在水土保持試驗(yàn)研究站(所)的水土流失觀測(cè)資料匯編中。
預(yù)報(bào)方法應(yīng)用各種土壤流失數(shù)學(xué)模型進(jìn)行估算或預(yù)報(bào)。最基本的估算模型有統(tǒng)計(jì)回歸模型和參數(shù)演進(jìn)模型兩種。統(tǒng)計(jì)回歸模型是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析方法，整理分析試驗(yàn)小區(qū)和自然集水區(qū)實(shí)測(cè)資料，建立土壤流失量與主要影響因子之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這類模型具有代表性的是美國(guó)的通用土壤流失方程。參數(shù)演進(jìn)模型是在模擬地表徑流過程及泥沙輸移過程基礎(chǔ)上，建立的隨時(shí)間、空間變化的土壤流失量數(shù)學(xué)模型。
02
土壤侵蝕量
土壤侵蝕量(amountofsoilerosion)土壤及其母質(zhì)在侵蝕營(yíng)力(降雨和水流、風(fēng)力、凍融、重力等)作用下，從地表處被擊濺、剝蝕或崩落產(chǎn)生了位移的物質(zhì)量。其單位以t或m3計(jì)。
土壤侵蝕總量根據(jù)侵蝕源地區(qū)的不同部位及場(chǎng)所分為:面蝕量(即土壤流失量)、溝蝕量、河道侵蝕量以及工礦、道路、城鎮(zhèn)建設(shè)等其他來源的土壤侵蝕量。
了解和掌握土壤侵蝕量的地域分布及其變化情況，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，是國(guó)土整治規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是計(jì)算泥沙輸移比及流域產(chǎn)沙量不可缺少的工作內(nèi)容。土壤侵蝕量的量測(cè)方法主要有:①水準(zhǔn)測(cè)量法，測(cè)定土壤剖面被剝蝕的速率，常通過一組固定標(biāo)記(如土層里埋釘子、樹根著色等)直接觀測(cè)微地形的高程變化。②容積測(cè)量法，度量細(xì)溝，淺溝和切溝的縱橫斷面變化計(jì)算其侵蝕量。③水文測(cè)量法，測(cè)量水庫(kù)泥沙淤積量，結(jié)合泥沙輸移比進(jìn)行推算。④立體攝影測(cè)量法，利用立體攝影儀多次重復(fù)照相進(jìn)行對(duì)比分析求算(參見水土流失觀測(cè))。
03
流域產(chǎn)沙量
流域產(chǎn)沙量(watershedsedimentyield)在特定時(shí)段內(nèi)，通過流域任一觀測(cè)斷面的泥沙輸移總量。流域產(chǎn)沙量綜合反映流域作為一個(gè)整體的土壤侵蝕狀況。隨著流域內(nèi)水土流失治理、采礦、筑路、城鎮(zhèn)建設(shè)、森林砍伐以及其他人類生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展，流域產(chǎn)沙量也隨之變化，變化趨勢(shì)決定于該流域土壤加速侵蝕的程度及人類控制侵蝕的能力。
流域產(chǎn)沙量的計(jì)算方法主要有:①河流取樣法，在河流布設(shè)測(cè)驗(yàn)斷面，用測(cè)流取沙設(shè)備，測(cè)取流量和含沙量進(jìn)而求得。結(jié)合常規(guī)調(diào)查或遙感技術(shù)對(duì)流域進(jìn)行綜合考察，可以揭示流域產(chǎn)沙量與影響因素之間的關(guān)系。②水庫(kù)淤積測(cè)量法，應(yīng)用斷面法、地形法或斷面與地形相結(jié)合的方法測(cè)量水庫(kù)泥沙淤積量，確定泥沙淤積體積，然后結(jié)合淤積物干密度和水庫(kù)攔沙比例等資料，計(jì)算流域產(chǎn)沙量。③經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法，用流域產(chǎn)沙量經(jīng)驗(yàn)方程式估算，或根據(jù)輸沙曲線由徑流求算，或由輸沙模數(shù)等值線圖查算。④數(shù)學(xué)模型法，根據(jù)產(chǎn)流產(chǎn)沙模型計(jì)算進(jìn)入河網(wǎng)的泥沙量，然后經(jīng)過河網(wǎng)的輸移演算，求得出口斷面的輸沙量。
流域產(chǎn)沙量通常在不同程度上小于土壤侵蝕量或土壤流失量，這主要取決于流域的地質(zhì)、地貌及泥沙輸移與沉積特性。只有當(dāng)面積很小時(shí)，土壤侵蝕量、土壤流失量和產(chǎn)沙量三者才有可能相等。
