基于监测数据的水土保持效果研究.pdf
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1、第 29 卷第 10 期2023 年 10 月水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and EconomyVol.29 No.10October,2023收稿日期 2023-02-15作者简介 肖艳连(1994-),女,江西赣州人,助理工程师,学士,从事水土保持设计工作.doi:10.3969/j.issn.1006-7175.2023.10.020基于监测数据的水土保持效果研究肖艳连(广东水保生态工程咨询有限公司,广州 510640)摘 要针对水土流失导致的土体质量下降、生态恶化等现象,采用径流场监测、小流域卡口站监测以及水文站监测,
2、分析不同水土保持类型区的水土流失情况。结果显示,不同土地利用类型的水土保持效果具有一定的差异性,林地和园地在植物的作用下,可有效降低该地区的水土流失。不同水土保持区域的土壤侵蚀情况具有一定的差异性,VII-3-2tz 区域采用的水土保持措施为保土减灾,效果良好;VII-2-2xj 区域采用的水土保持措施为蓄水拦沙,效果较差。降雨对该区域的水土流失产生一定的影响,当降雨量较大时,该区域发生的泥石流规模较大,水土流失较为严重。关键词水土保持;产流产沙;监测数据中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1006-7175(2023)10-0098-040 引 言近年来,针对水土流失导致土体质量
3、下降、生态恶化等现象,许多专家学者对水土流失治理及其治理效果开展了相关研究。张子元等1以河北省某小流域为研究对象,基于监测数据,建立水土保持效果评估模型,并对该流域的水土保持效果进行评价,结果表明该地区的水土保持治理措施效果显著。张志华等2以某生产建设项目为研究对象,基于现场观测数据,分析该项目的水土保持措施效果,结果表明该措施下的泥沙减少率为71.99%。周宁等3以黑龙江省为研究对象,建立水土保持评价体系,结果表明该地区的水土保持任务达标率为122%。王鑫雨等4以某地区农田为研究对象,基于水动力学原理,分析不同植物对农田水土保持效果的影响,结果表明紫花苜蓿的水土保持效果最优。贺云锋等5以坡耕
4、地为研究对象,开展室内试验,分析不同降雨强度下的水土流失情况,结果表明降雨对水土流失有一定的影响。本文以亚热带高原季风型地区为研究对象,采用径流场监测、小流域卡口站监测及水文站监测等方法,分析不同水土保持类型区的水土流失情况及水土保持效果,研究成果可为生态环境保护提供相关参考依据。1 工程概况本研究以某地区为研究对象,该地区气候为亚热带高原季风型,四季分明,气候温和,雨量充沛。雨季主要集中在 5-10 月份,日照充足,无霜期达 9 个月。该地区土壤以绿洲潮土、风沙土为主,其水文气象情况见表 1。表 1 水文气象情况平均气温/年均降雨量/mm年均蒸发量/mm年日照时数/h无霜期/天年均最大风速/
5、ms-1108131 8002 7502103789肖艳连:基于监测数据的水土保持效果研究第 10 期 由于该地区地势复杂,且河流湖泊较多,年均降雨量高达 813mm,经常发生滑坡、泥石流等地质灾害。该地区的水土流失十分严重,且以水力侵蚀为主,水土流失面积 1.047105km2。其中,中轻度流失面积占比58.8%,中度流失面积占比16.81%,强烈流失面积占比 10.88%,极强烈流失面积占比7.64%,剧烈流失面积占比 4.35%。根据不同区域的环境、气候及水土流失情况,划分不同的水土保持类型区,分别为-1-2tx 区域(保土蓄水)、-2-2xj 区域(蓄水拦沙)、-2-3w 区域(生态维
6、护)、-2-4tr 区域(人居环境维护)、-3-1w 区域(生态维护)、-3-2tz 区域(保土减灾)。2 数据来源及方法为分析不同水土保持类型区的水土流失情况,根据相关规范及不同区域的实际情况,对其进行监测,可采用径流场监测、小流域卡口站监测及水文站监测等方法。该地区的水土保持监测站点共计 36 个,根据各监测点的监测报告,取其年度平均监测数据进行分析。通过计算每个区域的土地侵蚀模数、径流模数和输沙模数,分析各区域的水土流失情况。其中,-1-2tx 区域设置 9 个监测点,包括径流场监测、小流域卡口站监测及水文站监测;-2-2xj 区域设置 10 个监测点,包括径流场监测、小流域卡口站监测及
7、水文站监测;-2-3w 区域设置 1 个监测点,为水文站监测;-2-4tr 区域设置 9 个监测点,包括径流场监测、小流域卡口站监测及水文站监测;-3-1w 区域设置 1 个监测点,为径流场监测;-3-2tz 区域设置 6 个监测点,包括径流场监测、小流域卡口站监测及水文站监测。3 结果分析降雨是造成水土流失的主要因素之一,为分析该地区的水土保持治理情况,需对其年均降雨量进行监测。该地区不同区域的年均降雨量变化见图 1。由图 1 可知,不同区域的年均降雨量具有一定的差异性。其中,-3-1w 区域的年均降雨量最大,当年份为 2016 年时,该区域的降雨量有最图 1 不同区域的年均降雨量变化大值,
8、为 2 041mm;-2-3w 区域的年均降雨量最小,且该区域不同年份的年均降雨量差异并不明显。对比不同年份的各区域年均降雨量可得,当年份为 2012 年时,该地区的降雨量有最小值;当年份为2016 年时,各区域的年均降雨量均有最大值。由于区域-2-3w、-3-1w 仅存在 1 个监测点,且以上区域的监测类型较少,无法全面反映该区域的水土保持情况。因此,选取区域-1-2tx、-2-2xj、-2-4tr、-3-2tz 为研究对象,分析其径流场产流产沙情况,各区域的径流场产流率变化情况见图 2。图 2 各区域的径流场产流率变化情况由图 2 可知,该地区产流率较大的土体类型主要为荒地和坡耕地,林地和
9、园地的产流率较小。这是由于不同土地利用类型的水土保持效果具有一定的差异性,林地和园地在植物的作用下,可有效降低该地区的水土流失。对比不同水土保持区域的产流率可得,-2-2xj 区域的产流99第 29 卷第 10 期2023 年 10 月水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and EconomyVol.29 No.10October,2023率最高,其各土地利用类型的产流率合计 74.2%;-2-4tr 区域的产流率最小,其各土地利用类型的产流率合计 60.1%,表明不同区域的水土保持效果具有一定的差异性。各区域的径流场土壤侵蚀模数变化
10、情况见图 3。由图 3 可知,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数具有一定的差异性。坡耕地的土壤侵蚀模数最大,-2-2xj 区域的土壤侵蚀模数可达1 874t/km2a;林地的土壤侵蚀模数最小,-2-4tr 区域的土壤侵蚀模数仅为 68t/km2a,表明植被对该地区的水土流失与土壤侵蚀现象有良好的改善效果。图 3 各区域的径流场土壤侵蚀模数变化情况对比不同水土保持区域的土壤侵蚀模数可得,-2-2xj 区域的土壤侵蚀模数最大,各土地使用类型的土壤侵蚀模数共计 3 809.52t/km2a;-3-2tz 区域的土壤侵蚀模数最小,各土地利用类型的土壤侵蚀模数共计 1 817.22t/km2a,表明不同水土
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