原位滲透的水土保持措施,包括植樹造林、種草和各種形式的梯田(梯田),具有增加土壤入滲、減少地表徑流、緩解水土流失、解決“地表侵蝕”問題的作用。計算應符合下列要求。
計算項目包括兩個方面:壹是減少地表徑流,以m3計算;第二是減少土壤侵蝕量,以噸計算。
計算方法分兩步:第壹步是獲得減流減蝕模數,第二步是計算減流減蝕總量。
(1)徑流和減蝕模數的計算是根據公式(9-1)和公式(9-2)通過比較有措施的坡面(梯田、森林和草地)的徑流模數和侵蝕模數以及無措施的坡面(坡耕地和荒坡)的相應模數。
水土保持綜合治理系列標準教材
式中:δWM——徑流減少模數,m3/hm2;
δsm——侵蝕降低模量,t/hm2;
Wmb——處理前(無措施)的徑流模數,m3/hm2;
Wma——處理後的徑流模數(有措施),m3/hm2;
Smb——處理前(無措施)的侵蝕模數,t/hm2;
SMA——處理後的侵蝕模數(有措施),t/hm2。
(2)計算各種措施的減流減蝕總量,將各種措施的減流減蝕有效面積乘以相應的減流減蝕模數,按式(9-3)和式(9-4)計算:
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式中:δw——某壹措施的總流量減少量,m3;
δWM——徑流減少模數,m3/hm2;
δδS——某壹措施減少侵蝕的總量,t;
Fe——壹個措施的有效面積,hm2
δsm——侵蝕降低模量,t/hm2。
(3)在計算電流降低模量和侵蝕降低模量時,應考慮以下因素:
a)當從20m(或其他長度)的地塊上觀測處理前後的徑流模數和侵蝕模數時,它們與自然坡長有很大差異,因此應考慮坡長的影響,處理前的侵蝕模數觀測值較小。
b)壹般居民區的治理措施優於壹般地區,這壹因素影響了治理後的減蝕模數觀測值。
c)兩者都需要對整個坡長進行輔助觀測,並對地表的措施進行調查研究,以獲得科學數據,並對其進行分析和適當的修正。
(4)減流減蝕有效面積的確定應符合下列要求:
a)根據計算期內(如10年)各項措施實施後減流減蝕生效所需的時間(年),扣除該期間(年)未生效的措施面積,得到減流減蝕有效面積。
b)壹般來說,梯田(梯田)、水土保持耕作、淤地壩等。在同壹年生效;有整地項目的年份造林有效。如果沒有整地工程,灌木需要3年以上,喬木需要5年以上。種草第二年見效。
c)水土保持耕作可以減少當年徑流和侵蝕,可以計算;但其實現面積不能保留和累加;當年實施當年有效,第二年就不實施了。原實施面積已不存在,其減流減蝕量已無法計算。
d)如果壹段時間(如10年)的控制措施逐年均勻增加,則該段時間的年均有效面積可按公式(9-5)計算:
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式中:Fea——時段年平均有效面積,hm2
Fe B-期初有效面積,hm2
費——期末有效面積,hm2。
二、就近存儲措施的效益計算
就近蓄水措施,包括水窖、水庫、截水溝、沈砂、溝頭防護、河谷車間、塘壩、淤地壩、小型水庫、分洪河漫灘等,具有攔蓄暴雨攜帶的地表徑流和泥沙的功能,可減少水土流失,用於當地生產生活。計算中應綜合研究各種措施的具體作用,並應符合下列規定。
計算項目包括兩個方面:壹是減少的徑流量,單位為m3;第二個是減少的沈積物體積,以噸計。
計算方法:對於不同特點的措施,應采用不同的計算方法。計算方法主要有兩種:典型扣除算法和具體數量算法:
(1)典型演繹算法。大量積水坑、澇池、古方、池塘、小容量小淤地壩等措施;可以用這個方法。通過典型調查得出單次蓄水(徑流和泥沙)的代表量,再乘以該措施的量得出總量。
(2)具體數量算法。大型淤地壩、治溝骨幹工程和數量少、庫容大的小型(2座)以上水庫等措施應采用這種方法。攔蓄量(徑流和泥沙)應在現場逐壹計算。
(3)對於未完全淤積的淤地壩和小型水庫,可計算其攔沙蓄水功能;淤泥滿了以後,如果不增加,這兩個函數就不能再計算了。淤積後的泥沙滯留量可按公式(9-6)計算:
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式中:δv——壩址滯留的泥沙總量,t;
δms——壩址單位面積攔淤量,t/hm2;
Fe——大壩擋泥有效面積,hm2。
在壹段時間內(如n年),壩地攔泥平均年有效面積按公式(9-7)計算:
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式中:Fea——各時期攔泥壩的平均有效面積,hm2
Feb——期初壩址攔泥有效面積,hm2
費——期末攔泥壩的有效面積,hm2。
三、減少溝蝕的效益計算
減少溝蝕的效益包括四個方面,可按公式(9-8)計算:
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式中:δg 1——阻止渠首前進的渠首防護工程的水土保持量,m3;
δG2——古方淤地壩停止溝下切割的水土保持能力,m3;
δG3——穩定溝坡和阻止溝岸擴展的水土保持量,m3;
δG4——在高原面和坡面無水流入溝(或較少)的情況下,減少溝蝕的水土保持量,m3。
這四個方面的作用要用以下不同的方法計算。計算水土保持後,M3應換算成t。
(A)計算阻止溝頭前進的效益
對於治理後不前進的溝頭,應通過調查計算得到治理前幾年溝頭的平均年前進長度(m)和相應的寬度(m)及深度(m),從而計算出治理前的年均土壤流失量(m3),即為治理後的年均減蝕量(或水土保持量)。
(2)溝下截割效益的計算
對於治理後不會削減的溝底,應通過調查計算得到治理前幾年每年削減的溝底深度(m)及相應的長度(m)和寬度(m ),從而計算出治理前的年均土壤流失量(m3 ),即治理後停止溝底削減的減蝕量(或水土保持量)。
(3)停止銀行擴張的收益計算
對於治理後不會擴大的溝岸,應通過調查計算得到年均擴大長度(沿溝向,m)、高度(從岸邊到溝底,m)和厚度(即溝斷面寬度m),從而計算出治理前的年均土壤流失量(m3),即治理後的年均減蝕量(或水土保持量)。
(D)計算通過將水擋在溝外減少溝蝕的好處。
根據不同的資料,應采用以下兩種不同的計算方法,即直接利用觀測成果和反求流域減蝕總量:
(1)在布置了水對溝蝕影響試驗觀測的小流域,觀測結果可直接用於計算;但其結果應與全流域總侵蝕量的計算結果進行核對和協調。
(2)在無上述試驗觀測的小流域,可采用流域減蝕總量反算的方法,可按公式(9-9)計算:
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式中:δG4——水不出溝減少的溝蝕量,m3;
δδS——在流域出口測得的侵蝕減少總量,m3;
∑δSi——流域內各種措施計算的減蝕量之和,m3。
(3)當用公式(9-9)計算時,應滿足下列條件:
a)δS觀測和σδSi計算的允許誤差為±20%。
b)流域內沒有其他自然侵蝕和沈積變化的顯著影響;或者雖然有這樣的變化,但通過特殊計算,其影響已經消除。
第四,斜坡排水
治理前後邊坡排水能力的變化可按公式(9-10)計算:
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式中:δq——治理前後邊坡排水能力的變化值,m3/s;
Qa——處理後邊坡的排水能力,m3/s;
Qb——處理前邊坡的排水能力,m3/s
動詞 (verb的縮寫)調節小流域徑流
調節小流域徑流包括年徑流、枯水期徑流和雨季徑流的變化,可按公式(9-11)計算:
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式中:δri——年徑流、枯水期徑流和雨季徑流處理前後的變化值,mm;
RIA——處理後的年徑流量、枯水期徑流量和雨季徑流量,mm;
肋——治理前壹年的徑流,旱季和雨季,mm。