土壤质地 土壤质地是土壤物理性质之一。指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况。土壤质地与土壤通气、保肥、保水状况及耕作的难易有密切关系；土壤质地状况是拟定土壤利用、管理和改良措施的重要依据。肥沃的土壤不仅要求耕层的质地良好，还要求有良好的质地剖面。虽然土壤质地主要决定于成土母质类型，有相对的稳定性，但耕作层的质地仍可通过耕作、施肥等活动进行调节。 1基本概念 土壤质地是根据土壤的颗粒组成划分的土壤类型。土壤质地一般分为砂土、壤土和粘土三类，其类别和特点，主要是继承了成土母质的类型和特点，又受到耕作、施肥、排灌、平整土地等人为因素的影响，是土壤的一种十分稳定的自然属性，对土壤肥力有很大影响。其中，砂土抗 土壤质地 旱能力弱，易漏水漏肥，因此土壤养分少，加之缺少粘粒和有机质，故保肥性能弱，速效肥料易随雨水和灌溉水流失，而且施用速效肥料效猛而不稳长，因此，砂土上要强调增施有机肥，适时追肥，并掌握勤浇薄施的原则；粘土含土壤养分丰富，而且有机质含量较高，因此，大多土壤养分不易被雨水和灌溉水淋失，故保肥性能好，但由于遇雨或灌溉时，往往水分在土体中难以下渗而导致排水困难，影响农作物根系的生长，阻碍了根系对土壤养分的吸收。对此类土壤，在生产上要注意开沟排水，降低地下水位，以避免或减轻涝害，并选择在适宜的土壤含水条件下精耕细作，以改善土壤结构性和耕性，以促进土壤养分的释放；壤土兼有砂土和粘土的优点，是较理想的土壤，其耕性优良，适种的农作物种类多。 1、单粒：相对稳定的土壤矿物质的基本颗粒，不包括有机质单粒； 2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和 划分的方便，进行了人为分组。 土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。土粒的成分和性质的变化是渐变的。 4、土壤的机械组成：又叫土壤的颗粒组成，土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地：将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合，并给每个组合一定的名称，这种分类命名称为 土壤质地。如：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等。 2划分标准 土壤矿物质是由风化与成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒组成。土粒大小不同（直径从10米到10米不等），其化学组成和理化性质有很大差异。可按照土粒粒径的大小及其性质分成若干粒级。世界各国通常有不同的土壤粒级的划分标准。下图展示了各土壤粒级划分的具体标准。
第二章 土壤水分运动基本方程 如前所述，达西定律是由达西（Darcy ，Henry 1856）通过饱和砂柱渗透试验得出，后由Richards （1931）将其扩伸至非饱和水流中，并规定导水率为土壤负压h 的函数，即 ()H h k q ?= （2-2-1） 式中：H ?——为水势梯度； k （h ）——为导水率，是土壤负压h 的函数； q ——为水流通量或流速。 Richards 方程垂向一维方程为 ) 1)(( ) (±??-=??-=z h k z H k q z θθ 注意：H=h ±z ，垂直坐标向上为“+”；向下时为“–”。 由于k （h ）受滞后影响较大，上式仅适用于单纯的吸湿或脱湿过程。若将导水率作为容积含水率函数，即以k （θ）代替人k （h ），则可避免滞后作用的影响。 一般说来达西定律对饱和与非饱和水流均可适用，即水流通量与势能梯度成正比。但在饱和土壤中，压力为正值，其总水头包括了由该点在地下水面以下深度来确定的静水压力（正值）和相对于基准面高度来确定的位置水头，总水头为压力水头和位置水头之和，水由总水头高处向低处流动。在非饱和土壤中，基质势为负值，土水势在不考虑溶质势、温度势及气压势时，只包括重力势和基质势。因此，总水头常以负压水头和位置水头之和来表示。 一维Richards 方程的几种形式： 根据() ()θθ θD h k =??（K=C ×D ）得： x h k q x ??-=)(θ x D q x ??-=θ θ)( y h k q y ??-=) (θ y D q y ??-=θθ)( )1)( (±??-=z h k q z θ )]()([θθθk z D q z ±??-=
第2章 流体运动的基本方程 流体运动极其复杂，但也有其内在规律。这些规律就是自然科学中通过大量实践和实验归纳出来的质量守恒定律、动量定理、能量守恒定律、热力学定律以及物体的物性。它们在流体力学中有其独特的表达形式，组成了制约流体运动的基本方程。本章将根据上述基本定律及流体的性质推导流体运动的基本方程，并给出不同的表达形式。 2.1 连续方程 2.1.1 微分形式的连续方程 质量守恒定律表明，同一流体的质量在运动过程中保持不变。下面从质量守恒定律出发推导连续性方程。 在流体中任取由一定流体质点组成的物质体，其体积为V ，质量为M ，则 ? = V dV M ρ 根据质量守恒定律，下式在任一时刻都成立 0== ? V dV dt d dt dM ρ (2-1) 应用物质体积分的随体导数公式（1-15b ），则 0dV )]v (div t [dV )v div Dt D ( dV dt d V V V ?? ? =+??=+= ρρρρ ρ 因假定流体为连续介质，流体密度和速度均为空间和时间的连续函数，被积函数连续，且体积V 是任意选取的，故被积函数必须恒等于零，于是有 0v div Dt D =+ ρρ （2-2a ） 或 0)v (div t =+?? ρρ （2-3a ） 上式亦可以写成如下形式 0x u Dt D i i =??+ρ ρ （2-2b ） 或 0x )u (t i i =??+ ??ρρ （2-3b ）
式（2-2）和式（2-3）称为微分形式的连续性方程。 在直角坐标系中，微分形式的连续性方程为 0z )u (y )u (x )u (t z y x =??+ ??+ ??+ ??ρρρρ （2-4） 微分形式的连续性方程适用于可压缩流体非恒定流，它表达了任何可实现的流体运动所必须满足的连续性条件。其物理意义是，流体在单位时间流经单位体积空间时，流出与流入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。 由式（2-2）可对不可压缩流体给出确切定义。不可压缩流体的条件应为 0=Dt D ρ （2-5） 即密度应随质点运动保持不变。 0=??t ρ只是指密度是恒定不变的，但流体质点密度还可以 在流动中随位置发生变化。只有满足式（2-5），质点密度才能保持不变。但不能排除各个质点可以具有各自不同的密度。如海水在河口淡水下面的入侵（图2-1），含细颗粒泥沙的浑水在水库的清水下面沿库底的的运动（图2-2），都是具有不同密度的不可压缩流动。在这种流动中，因密度不同形成不同的流层，常称为分层流动。 图2-1 河口的海水入侵[1] 图2-2 水库中的浑水异重流[1] 对不可压缩均质流体，则不但0=Dt D ρ，而是在全流场和全部时间内ρ＝常数，因此， 连续性方程简化为
第四章土壤物理性质 主要教学目标：本章将要求学生掌握土壤物理性质如土壤质地、土壤结构以及土壤孔隙等内容。并在学习的基础上掌握改良不太适宜林业生产的某些土壤物理性质的一些方法。如客土、土壤耕作、施用化学肥料和土壤结构改良剂等。 第一节土壤质地 一、几个概念 1、单粒：相对稳定的土壤矿物的基本颗粒，不包括有机质单粒； 2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组。 土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和划分的方便，进行了人为分组。土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。 4、土壤的机械组成：又叫土壤的颗粒组成，土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地：将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合，并给每个组合一定的名称，这种分类命名称为土壤质地。如：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等 二、粒级划分标准： 我国土粒分级主要有2个 1、前苏联卡庆斯基制土粒分级（简明系统） 将0.01mm作为划分的界限，直径>0.01mm的颗粒，称为物理性砂粒；而<0.01mm的颗粒，称为物理性粘粒。 2、现在我国常用的分级标准是： 这个标准是1995年制定的。 共8级： 2～1mm极粗砂；1～0.5mm粗砂；0.5～0.25mm中砂；0.25～0.10mm细砂； 0.10～0.05mm极细砂；0.05～0.02mm粗粉粒；0.02～0.002mm细粉粒；小于0.002mm粘粒 三、各粒级组的性质 石砾：主要成分是各种岩屑 砂粒：主要成分为原生矿物如石英。比表面积小，养分少，保水保肥性差，通透性强。 粘粒：主要成分是粘土矿物。比表面积大，养分含量高，保肥保水能力强，但通透性差。粉粒：性质介于砂粒和粘粒之间。 四、土壤质地分类 1、国际三级制，根据砂粒（2—0.02mm）、粉砂粒(0.02mm—0.002mm)和粘粒(<0.002mm)的含量确定，用三角坐标图。 2、简明系统二级制，根据物理性粘粒的数量确定。考虑到土壤条件对物理性质的影响，对不同土类定下不同的质地分类标准。在我国较常用。 3、我国土壤质地分类系统： 结合我国土壤的特点，在农业生产中主要采用前苏联的卡庆斯基的质地分类。对石砾含量较高的土壤制定了石砾性土壤质地分类标准。将砾质土壤分为无砾质、少砾质和多砾质三级，可在土壤质地前冠以少砾质或多砾质的名称。 五、土壤质地与土壤肥力性状关系 从两个方面来论述 1、土壤质地与土壤营养条件的关系 肥力性状砂土壤土粘土 保持养分能力小中等大 供给养分能力小中等大
……………………………………………………………最新资料推荐………………………………………………… 一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。 二、淤泥质粉质粘土：灰色 灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味 三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。 四、粘土：灰黄褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。 五、粉质粘土：青灰色，软可塑状，为后期沉积，摇振反应无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 六、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反应，稍有光滑，干强度中 等，韧性中等。 七、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 八、 粉质粘土： 灰黄色， 可塑， 稍有光滑， 干强度中等，
局部含团块状密实粉土。 九、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧 性中等。 十、粉质粘土：灰黄 ~ 灰色，软 ~ 可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强中等， 韧性中等。 十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反应，切 面光滑，干强度高，韧性高。 十二、粉质粘土夹粉土：灰黄
青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干 强度中等，韧性中等。 十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。主要由石英等矿物组成，饱和状态。 十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。 十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软 ~ 可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中 等。局部夹薄层粉土。 十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性 低。 十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度
匀变速直线运动速度与时间关系练习题 1、物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（） A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍 B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/s C．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/s D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s 2、物体做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s，加速度a=0.1m/s2，求（1）第3s末的速度？ （2）5s末的速度？ 3、质点作匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，若初速度大小为20m/s，求经4s质点的速度？ 4、质点从静止开始作匀变速直线运动，若在3s内速度变为9m/s，求物体的加速度大小？ 5、飞机以30m/s的速度降落在跑道上，经20s停止下来，若加速度保持不变，则加速度大小是？ 6、质点作初速度为零的匀变速直线运动，加速度为3m/s2，则（1）质点第3s的初速度和末速度分别为多少？ 7、汽车在平直的公路上以10m/s作匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为2m/s2，则： （1）汽车经3s的速度大小是多少？ （2）经5s汽车的速度是多少？ （3）经10s汽车的速度是多少？ 8、质点从静止开始作匀加速直线运动，经5s速度达到10m/s，然后匀速度运动了20s，接着经2s匀减速运动到静止，则质点在加速阶段的加速度大小是多少？在第26s末的速度大小是多少？
9、质点在直线上作匀变速直线运动，若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点速度是14m/s，若再经4s到达C点，则在C点的速度是多少？ 10、一物体做直线运动的速度方程为v t=2t+4. (1)说明方程中各字母或数字的物理意义. (2)请画出物体运动的v-t图象. 11、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后作匀速运动，最后2s的时间使质点匀减速到零，则质点匀速运动的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？从开始运动到静止的平均速度是多少？
中国土壤侵蚀预报模型研究进展 摘要：土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源的重要工具，受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀预报模型的主要研究成果，在总结和评价这些模型的基础上，提出今后我国的主要研究方向：（1）注重土壤侵蚀模型的理论研究；（2）加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究；（3）充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。 关键词：土壤侵蚀模型、研究方向、问题 Review of Research Progress in Soil Erosion Prediction Model in China Soil erosion model which is regarded as the tool to understand the soil erosion processes and intensity, to master the dynamic of land resources development, to guide the rational use of land resources, having attracted the widespread attention of the world.This paper summarizes the main findings of Chinese Soil Erosion Prediction Model and on the basis of summarying and evaluating these models it indicates the directions of the future research : (1) focus on soil erosion model theoretical research; (2) focus on the research of gravity erosion, cave erosion mechanism,; (3) take full advantage of the advanced RS and GIS technology for the study of erosion models which provide a large number of data sources to facilitate the inspection of soil erosion model. 近年来，土壤侵蚀成为人们关注的生态环境热点之一。土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水保措施效益的手段,侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。土壤侵蚀预报模型的研究是世界土壤侵蚀学科的前沿领域和土壤侵蚀过程定量研究的有效手段。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法,一般可以将其分为经验统计模型和物理成因模型。经验统计模型是利用大量的试验观测资料,借助于统计方法,定量表述影响土壤侵蚀因子的指标,进而得出计算土壤流失量的方程式。物理成因模型以土壤侵蚀的物理过程为基础,利用水文学、水力学、土壤学、河流泥沙动力学以及其他相关学科的基本原理,根据已知降雨、径流条件来描述土壤侵蚀产沙过程,从而预报在给定时段内的土壤侵蚀量。根据土壤侵蚀模型预报对象的不同,又可将土壤侵蚀模型分为坡面土壤侵蚀模型和流域或网格(区域)土壤侵蚀模型。我国学者在土壤侵蚀模型研究的各个层面上进行了大量工作,取得了很多成果。其中,区域尺度研究的应用更为广泛。在小流域土壤侵蚀模型的研究方面,以对统计模型及引进的统计模型中各因子的本地化研究较多,对基于过程的物理模型系统研究较少,特别是适合我国国情的系统的过程模型更少。本文希望对我国土壤侵蚀模型的主要研究成果进行总结,并对其中的一些问题进行了评述,以期为今后的土壤侵蚀模型研究进展提供一定的参考意见。提出了预报模型亟待解决的关键问题,以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立,为生态环境改善提供科学依据。 1.经验统计模型 经验模型主要从侵蚀产沙因子角度入手,建立径流、产沙与降雨、植被、土壤、土地利用、耕作方式、水保措施等之间的多元回归因子关系式。经验公式结构简单,计算方便,在制定公式使用资料范围内具有可靠的精度,但是模型被移植到其它区域使用时以及向建模条件外延时,模型精度难以控制,模型的实用性受到影响。这类侵蚀产沙模型以坡面模型和小流域侵蚀产沙模型为代表,同时也包括部分区域性的侵蚀产沙预报模型,这些通常不考虑侵蚀产沙过程,称之为“黑箱”或“灰箱”模型,在模型形式上主要是采用侵蚀产沙因子的多元回归方程式。自1953年刘善建首次提出坡面土壤侵蚀量的公式来[2],不同的学者根据当地的实际情
通用土壤流失方程USLE简介 1965 年,W.H.Wischmeier 和D.Smith对美国30个州近30年的观测资料进行了系统分析,根据近万个径流小区的试验资料,提出著名的经验模型—通用土壤流失方程(USLE),作为预测面蚀和沟蚀引起的年平均土壤流失量的方法,它考虑了降雨、土壤可蚀性、作物管理、坡度坡长和水土保持措施5大因子,方程式如下: A = R?K?LS?C?P。 式中:A 为年平均土壤流失量, t/ hm2 ；R 为降雨和径流侵蚀因子；K 为土壤可蚀性因子；LS 为地形因子,其中L 为坡长因子, S 为坡度因子；C 为作物管理因子；P 为治理措施因子。USLE 可用来计算年平均土壤流失量,从而指导人们进行正确的耕作、经营管理,采取适当的保护措施来保持土壤。它所依据的资料丰富、涉及区域广泛,因而具有较强的实用性,曾在世界范围内得到了广泛的推广。1978 年, W.H.Wischmeier 和D.Smith针对应用中存在的问题,对USLE 进行了修正,使USLE 更具普遍性。 其不足之处：以年侵蚀资料建立起来的USLE，无法进行次降雨土壤侵蚀的预报。同时，实践证明,USLE 不太适用于垄作、等高耕作,以及那些使泥沙就地沉积的带状耕作措施等。 WEPP（Water Erosion Prediction Project）WEPP(Water Erosion Prediction Project) WEPP 实际是USDA 推出的用以替代USLE 的新一代土壤侵
蚀预测模型。从1985 年开始研究，1989 年基本完成，后经过多次改进和完善，于1995年向外公布。它属于一种连续的物理模型。模型可模拟的流域物理过程有：日土壤水分平衡，不同植被条件下(农作物、林地和草地等) 的日蒸发散，年作物产量、畜牧产量，径流、灌溉时的侵蚀，林地侵蚀，细沟和沟间侵蚀，农业管理措施对侵蚀及水文过程的影响等。与传统的水文模型相比,WEPP 具有很多优点: ①可模拟土壤侵蚀过程及流域的某些自然过程，如气候、入渗、植物蒸腾、土壤蒸发、土壤结构变化和泥沙沉积等；②可模拟非规则坡形的陡坡、土壤、耕作、作物及管理措施对侵蚀的影响等；③可以模拟土壤侵蚀的时空变异规律；④预测泥沙在坡地以及流域中的运移状态。模型中，泥沙模块采用Yalin 泥沙输移公式计算，泥沙沉积的计算方法与CREAMS 中的方法相同，入渗过程则采用Green －Amp t 公式计算。在进行模型运算时，需要输入不同类型的参数，其中包括气象、土壤、地形和土地利用等参数.。模型可以模拟冬天融雪所 产生的径流过程。 WEPP 可模拟的项目很多，适用范围广，易于操作。
国际制土壤质地分级标准 质地名称 1、壤质砂土 2、砂质壤土 3、壤土 4、粉砂质壤 土 5、砂质粘壤 土 6、粘壤土 7、粉砂质粘 壤土 8、砂质粘土 9、壤质粘土 10、粉砂质粘 土 11、粘土粘粒(<0.002mm,%)粉砂(0.02~0.002mm,%)砂粒(2~0.02mm,%)0~15 0~15 0~15 0~15 15~25 1/ 3
15~25 15~25 25~45 25~45 25~45 45~650~15 0~45 30~45 45~100 0~30 20~45 45~85 0~20 0~45 45~75 0~5585~100 55~8540~55 0~5555~8530~55 0~4055~7510~55 0~300~55土壤颗粒组成中，>2mm的石砾超过1%的土壤，根据石砾含量分别定为砾质土或砾石土。 2/ 3
砾质土在描述土壤质地时，在质地名称前冠以某确立质土字样，如砾质砂土、少砾质砂土等。少砾质土砾石含量1~5%；中砾质土砾石含量5~10%；多砾质土砾石含量10~30%。 砾石土。当土壤中砾石含量超过30%以上者，按规定，不再记载细粒部分的名称，只注明是某砾石土。其分级标准为：砾石含量30~50%者为轻砾石土；50~70%者为中砾石土；70%以上者为重砾石土。考试到砾石中所夹细粒部分物质情况各异，在生产上反应亦大不一样，因此，在室内测试时，仍将细粒部分的颗粒组成分别进行了测定，在总的质地命名时仍命名为某砾石土，但在括号内则注明细粒部分的质地名称。如某土壤>2mm的砾石含量为65%，细粒部分的质地为壤质粘土，最后命名时，则定为中砾石土（壤质粘土）等。 3/ 3
1 土壤侵蚀量计算模型 关于土壤侵蚀量的计算，目前国内外主要采用的是美国的通用土壤流失方程USLE(Universal Soil- Loss Equation)，作为一个经验统计模型，它是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑，在土壤侵蚀研究领域一度占据主导地位，并深刻地影响了世界各地土壤侵蚀模型研究的方向和思路。由于USLE模型形式简单、所用资料广泛、考虑因素全面、因子具有物理意义，因此不仅在美国而且在全世界得到了广泛应用。“通用土壤流失方程式”的形式如下： ? ? ? A? ? =1-1 S P C L R K 式中：A——土壤流失量（吨∕公顷·年） R——降雨侵蚀力指标； K——土壤可蚀性因子。它是反映土壤吝易遭受侵蚀程度的一个数字。其单位是，在标准条件下，单位侵蚀力所产生的土壤流失量； L——坡长因子。当其它条件相同时，实际坡长与标准小区坡长（22.1米）土壤流失量的比值； S——坡度因子。当其它条件相同时，实际坡度与标准小区坡度（9%）上土壤流失量的比值； C——作物经营因子。为土壤流失量与标准处理地块（经过犁翻而没有遮蔽的休闲地）上土壤流失量之比值； P——土壤保持措施因子，有土壤保持措施地块上的土壤流失量与没有土壤保持措施小区（顺坡梨耕最陡的坡地）上土壤流失量之比值。 通用土壤流失方程的计算结果只适用于多年平均土壤流失量，而不能够代表当地某一年或某一次降雨所产生的土壤流失量。当方程式右边每个因子值都是已知数时，即地块内的土壤种类、坡长、坡度、作物管理情况、地块内的土壤保持措施以及降雨侵蚀力都已知，且都被分别赋于一个适当的数值时，它们相乘后，就得出在此特定条件下所预报的年平均土壤流失量。 2 模型中各参数确定依据 降雨侵蚀力指标R值的确定 R值的确定有以下三种途径： （1）R值的经典算法：美国学者威斯奇迈尔和史密斯（1985年）利用美国35个土壤保持试验站8250个休闲小区的降雨侵蚀资料统计得出R指标与降雨动能E及最大30分钟
土质分类及描述
一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。 二、淤泥质粉质粘土：灰色 灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味 三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。 四、粘土：灰黄褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。 五、粉质粘土：青灰色，软可塑状，为后期沉积，摇振反应无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 六、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反应，稍有光滑，干强度中 等，韧性中等。
七、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 八、 粉质粘土： 灰黄色， 可塑， 稍有光滑， 干强度中等，
韧性中等。 局部含团块状密实粉土。 九、粉质粘土：灰黄 ~ 褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧 性中等。 十、粉质粘土：灰黄 ~ 灰色，软
~ 可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强中等， 韧性中等。 十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反应，切 面光滑，干强度高，韧性高。 十二、粉质粘土夹粉土：灰黄 ~ 青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反应，稍
有光滑，干 强度中等，韧性中等。 十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。主要由石英等矿物组成，饱和状态。 十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。 十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软 ~ 可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中
浅谈水土流失预测的常用计算方法 朱荣华 (乐清市水利水电建筑勘测设计院) 摘要：水土流失作为一项世界性的研究课题，一直受到世界各国的重视，长期以来，在其基础理论方面开展了大量的研究，并取得了有益的成果。水土流失预测是水土流失问题研究中很重要的内容，其预测方法也很多，常用的有通用土壤流失方程法、类比法、分类分级法、流失系数法等。在我省由于各地方自然条件、地理环境等存在很大差异，采用各种预测方法对水土流失进行预测时，必须确定该方法是最符合本地区实际情况的，这将直接影响到水土流失量数据的精确性，因此对预测方法和计算公式的选择至关重要。 关键词：水土流失预测计算公式侵蚀模数 水土流失与当地自然条件和人类活动密切相关，水土流失的影响因素包括自然因素和人为因素两个方面，其中自然因素主要有气候(降雨强度)、地形(坡长、坡度)、植被状况、地质构造和土壤类型等诸因素，人为因素主要表现为在工程建设过程中改变原有地形(坡长、坡度)，破坏原有植被，使地表裸露，削弱其原有的蓄水保土功能，并产生新的水土流失，从而增加水土流失量。 水土流失作为一项世界性的研究课题，一直受到世界各国的重视，长期以来，在其基础理论方面开展了大量的研究，并取得了有益的成果。水土流失预测是水土流失问题研究中很重要的内容，其预测方法也很多，常用的有通用土壤流失方程法、类比法、分类分级法、流失系数法等。在我省由于各地方自然条件、地理环境等存在很大差异，采用各种预测方法对水土流失进行预测时，必须确定该方法是最符合本地区实际情况的，这将直接影响到水土流失量数据的精确性，因此对预测方法和计算公式的选择至关重要。 1水土流失预测常用计算公式 1.1通用土壤流失方程
水土保持考研试题十五套 此复习题系水保资深教师合力打造！试题一 一、名词解释（5分） 1、土壤侵蚀 2、水土保持 3、容许土壤侵蚀量 4、雨滴中数粒径（D50） 5、沙漠化 二、填空（30分） 1、全球的土壤侵蚀可划分为、和。 2、水力侵蚀强度可分为、、、、、和六级。 3、坡面径流的形成可划分为、和三个过程。 4、面蚀可划分为、、和四种类型。 5、风力侵蚀强度可分为、、和四级。 三、问答题（40分） 1、什么是击溅侵蚀？它有何作用？ 2、简述降雨在面蚀中的作用。 3、简述水力侵蚀的防治原则。 三、沟谷发育的阶段及特征是什么? (20分) 四、沟谷侵蚀及其制约因素有哪些? (20分) 五、写出通用流失方程式，物理意义及用途。 (15分) 试题二 一、土壤侵蚀包括了那些形式？他们在地表有何分布特征？（20分） 二、简述面蚀的影响因素。（20分） 三、侵蚀沟是如何形成的？它被分为那几种类型？（20分） 2、侵蚀分类：细沟；浅沟；切沟、冲沟；坳沟。 四、简述通用土壤流失方程（USLE）的基本特征。（20分） 五、简述农田防沙的研究现状及我国开展此项工作的设想。（20分） 试题三 一、名词解释 (25分) (1)水土保持 (2)常态侵蚀 (3)泥沙沉速 (4)起动流速 (5)水力坡度 二、水流作用的侵蚀、搬运与堆运作用三者的关系。 (20分) 三、影响雨滴溅蚀的主要因素是什么? (20分) 四、坡面土壤侵蚀率及影响因子是什么? (20分) 五、简述黄土区侵蚀沟谷形态类型和特征。 (15分)
试题四 一、名词解释 (25分) (1)允许土壤流失量 (2)雨涉终点速度 (3)洪流 (4)坡面流 (5)加速侵蚀 二、坡面土壤侵蚀速率及影响因素是什么? (20分) 三、植被影响侵蚀的机理是什么? (20分) 四、洪流侵蚀的基本特征是什么? (20分) 五、坡面发育规律是什么? (15分) 试题五 一、名词解释 (25分) (1)降雨侵蚀力 (2)侵蚀性降雨 (3)股流 (4)沟蚀临界距离 (5)侵蚀基准面 二、雨涉溅蚀的基本特征及因素 (20分) 三、洪流侵蚀及制约因素是什么? (20分) 四、滑坡体的鉴别特征是什么? (20分) 五、简答侵蚀营力的分类 (15分) 试题六 一、名词解释 (25分) (1)滑动面 (2)张裂隙 (3)休止角 (4)抗蚀性 (5)现代侵蚀 二、边坡破坏的几个阶段及特征是什么? (20分) 三、什么是赤平投影响分析法? (20分) 四、写出通用土壤流失方程，应用及评价 (20分) 五、写出边坡稳定分析计算的基本公式 (15分) 试题七 一、名词解释 (25分) (1)土壤流失量 (2)瞬时雨强 (3)侵蚀形式 (4)侵蚀强度 (5)土壤侵蚀模数 二、滑坡的力学分类及特征 (20分)
地理学报 ACTA GEOGRAPHICA SINICA 第70卷第11期2015年11月 V ol.70,No.11November,2015 1992-2013年巢湖流域土壤侵蚀动态变化 查良松1，邓国徽1，谷家川2 （1.安徽师范大学国土资源与旅游学院，芜湖241003；2.滁州学院地理信息与旅游学院，滁州239000） 摘要：基于GIS 和RS 技术，利用修正的通用土壤流失方程（RUSLE ）模型，结合遥感影像、DEM 数据、土壤类型数据及相关统计确定了模型中参数因子，计算出巢湖流域1992-2013年土壤侵蚀模数，分析了土壤侵蚀强度的时空动态变化特征。结果表明：巢湖流域土壤侵蚀区域主要呈东北至西南方向分布。微度、轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀占土壤侵蚀总面积百分比分别是93.46%、6.25%、0.68%、0.19%、0.01%、0.01%。1992-2006年土壤侵蚀模数由510.70t/（km 2·a ）减少到129.79t/（km 2·a ），降幅为74.59%，同时植被覆盖率由37.0%增至47.80%，土壤侵蚀的面积比例变化明显，轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀由8.93%、2.33%、1.32%、0.09%、0.05%分别减少为4.74%、1.39%、0.28%、0.02%、0.01%，微度侵蚀由87.88%增加到94.16%。但2013年土壤微度侵蚀又减少为93.46%，土壤微度侵蚀有向高一级转换趋势。2006-2013年土壤侵蚀模数也 由129.79t/（km 2 ·a ）增加到149.44t/（km 2·a ），增幅为15.14%。关键词：土壤侵蚀；地理信息系统；RUSLE ；巢湖流域DOI:10.11821/dlxb201511002 1引言 日益严重的土壤侵蚀对农业生产、水质、水文系统等构成威胁，是制约人类可持续发展的严重问题[1]。中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一[2]，据2001年第二次全国土壤侵蚀遥感调查，全国水蚀和风蚀面积为356.9万km 2，占国土面积的约37%[3]。无论山区、丘陵区、风沙区，还是农村、城市，都存在不同程度的土壤侵蚀问题[4]。因此，明晰土壤侵蚀的时空动态变化对评价水土治理、以及更深入指导水土保持建设有着重要意义。 运用模型的方法开展定量测度是土壤侵蚀研究的常用手段。根据模型建立的方法和模拟过程，可以分为经验模型、物理过程模型和分布式模型[5]。20世纪60年代，美国学者Wischmeier 等最早建立了通用土壤流失方程（USLE ）[6]。随着农业开发的需要，1985年美国学者对USLE 局限性进行修正，研发了RUSLE 模型[7]。鉴于RUSLE 模型应用性及参数选择，国内外学者进行了大量的研究，Prasannakumar V 等[8]将RUSLE 模型与地理信息系统（GIS ）技术相结合对印度的Siruvani 流域进行了土壤侵蚀风险评估，De Asis 等[9]将RUSLE 模型与线性光谱混合分析（LSMA ）方法相结合对菲律宾拉梅萨流域进行了土壤侵蚀评估，卜兆宏[10]基于RUSLE 模型的结构，引入遥感数据开发出与RUSLE 模型相媲美的水土流失定量遥感方法，刘宝元等[11]以USLE/RUSLE 为基础，通过研究坡面侵蚀量预报经验模型后，建立适用于全中国土壤流失预报方程（CSLE ），江忠善等[12]将沟间 收稿日期：2015-07-27;修订日期：2015-08-25 基金项目：国家自然科学基金项目(41271545)[Foundation:National Natural Science Foundation of China, No.41271545] 作者简介：查良松(1953-),男,安徽铜陵人,教授,中国地理学会会员(S110000074M),主要研究方向为环境变化与GIS 应用等。E-mail:chaliangs@https://www.doczj.com/doc/144493928.html, 1708-1719页
土质分类及密度 （1）岩石 （2）碎石土ρ=2.0-2.4/ cm3质量 2吨——2.4吨 （3）砂土ρ=1.6－2.0g/cm3；质量1.6吨—2吨 （4）粉土ρ=1.4 g/cm3 质量1.4吨 （5）粘性土ρ= 1.8－2.0g/cm3；质量1.8吨—2吨 （6）人工填土 （7）特殊性质土 （8）素填土重度 18~19.8 承载力特征值180 内摩擦角31 粘聚力21 （9）砂性土的压缩模量在7~19.5之间摩擦角35~45水下30粘聚力0.35、0.45、0.7、1（含砂砾土）1.2（含砾砾石） 泥炭沼泽土：ρ=1.4 g/cm3 腐殖土ρ=1.5－1.7g/cm3 1、岩石。按坚强程度可分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。按风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化、全风化。按破碎程度可分为完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。 2、碎石土。碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。按粒组含量及粒径可分为漂石块石土、卵石碎石土、圆砾角砾土。 3、砂土。砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%的土、粒
径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。（与碎石土可对比性）按粒组含量及粒径可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。 4、粘性土。粘性土为塑性指数Ip大于10的土，按塑性指数可分为粘土、粉质粘土。按状态可分为：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 5、粉土。粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指数Ip小于或等于10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。 6、人工填土。顾名思义为填堆在原土上的土，是地表面的杂碎土，一般比较难形成整体性，看时间及客观因数。按起组成及成因可分为：素填土、压实填土、杂填土、冲填土。素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。压实填土为经过压实或夯实的素填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。 以上六种土根据工程特点是可以作为建筑地基用的。 7、淤泥。淤泥为含水量大粘性土，在静水或缓慢的流水环境中沉积下来的。这个大家应该常见了，比如鱼塘里的泥。 8、特殊类土。特殊类土，指由于化学成分影响比较大的不同于以上七种的土。可分为：红粘土、膨胀土、湿陷性土、多年冻土等等
实验18 基于栅格建模的通用土壤流失方程的建立 一、实验目的 1.了解通用土壤流失公式的物理含义； 2.熟悉栅格数据多层面叠合分析的基本原理； 3.掌握使用ArcGIS叠置分析功能建立通用土壤流失公式模拟土壤侵蚀过程的 方法。 二、实验背景 土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力（水、风）作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀的过程实际和水分同时流失的过程，即水土流失过程，二者基本上是一致的。它是自然和人为因素综合作用的结果。如今，土壤侵蚀已成为世界普遍关注的重大环境问题之一,它加剧淤积、干旱、洪涝等自然灾害,引起土地生产力下降,严重地威胁着人类的生存和发展。因此，土壤侵蚀预测是进行有效水土保持工作的前提。 在这样的背景下，通用土壤流失方程应运而生。通用土壤流失方程USLE (Universal Soil Loss Equation，USLE) 是美国研制的用于定量预报农地或草地坡面多年平均年土壤流失量的一个经验性土壤侵蚀预报模型,其数学表达式是一系列变量相乘的方程形式。其基本形式为： A=R·K·LS·C·P 式中： A——单位面积上的土壤流失量，主要指降雨及其径流使坡面上出现细沟或细沟间侵蚀所形成的多年平均土壤流失量, 单位为：tons/acre/year)； R——降雨侵蚀力因子（rainfall-runoff erosivity factor），用多年平均年降雨侵蚀力指数表示，单位为；MJ·mm·hm-2·h-1·a-1 K——土壤可蚀性因子（soil erodility factor）； LS——地形因子（topological factor）； C——植被与作物管理因子（cover-management factor）； P——土壤保持措施因子（supporting practices factor）。 通用土壤流失方程可以帮助人们认识不同的自然条件、农业活动和水土保持措施下的土壤流失量平均有多大, 从而指导决策者制定可行的土地利用政策,以尽可能减少土壤流失。该方程结构简单，所需输入数据量少，计算结果可满足一定精度下土壤侵蚀预测的要求。 三、实验内容 1.ArcGIS栅格叠置分析功能计算地形因子；
RUSLE 模型是通过对通用土壤流失方程 USLE 模型的改进得到的。RUSLE 与 USLE 具有相同的数学表达式： A=R·K·LS·C·P 式中，A 为年均土壤侵蚀量（t·hm -2·a -1 ）,主要指由降雨和径流引起的坡面细沟或细沟间侵蚀的年均土壤流失量； R 为降雨侵蚀力因子（MJ·mm·hm -2·h -1·a -1）,它反映降雨引起土壤流失的潜在能力。本方案基于月平均降雨量和年平均降雨量的Wischmeier 经验公式计算(Wischmeier, 1969)； 21.5lg 0.81881211.73510 p i p i R ???? ????- ???????==?∑ 式中pi 和p 分别是月均和年均降雨量(mm)。计算得到各站点在2000-2007年平均降雨侵蚀力，然后利用Kriging 空间内插方法对34个站点(包括@@@@@站点)进行插值，得到流域水平降雨侵蚀力图层，最后得到流域30 m×30 m的R 因子栅格图层（图2）。 K 为土壤可蚀性因子（t·hm -2·h·MJ -1·mm -1·hm -2 ）,它是衡量土壤抗蚀性的指标，用于反映土壤对侵蚀的敏感性。K 表示标准小区单位降雨侵蚀力引起的单位面积上的土壤侵蚀量。由于缺乏各土壤类型的结构系数和渗透性等级数据，因此选择侵蚀/生产力影响模型EPIC 的公式计算流域各类型土壤的K 因子值，EPIC 的计算公式为： (){}()()0.3 0.20.3exp 0.02561/1000.250.711.0 1.0exp 3.72 2.951exp 5.5122.91SIL K SAN SIL CLA SIL C SN C SN SN ??=+-?? ???+??????-- ??? ???+-+-+???? 式中,SAN 、SIL 、CLA 和C 是砂粒、粉粒、粘粒和有机碳含量(%)，其中SN1=1-SAN/100。由公式II 计算得到流域各土壤类型的K 值如表2所示。 表2 流域各土壤类型K 因子值(单位:t·hm -2·h·MJ -1·mm -1·hm -2) 土壤 类型 棕壤 褐土 石灰性 褐土 粗骨土 红粘土 草甸 风沙土 石灰土 潮土 红壤 将流域土壤类型图数字化，然后生成30m×30m的栅格图层，利用ARCGIS9.2中的Raster Calculator 模块把K 值赋给土壤类型，得到K 因子图层（图3）。 LS 为坡长坡度因子（无量纲），其中L 为坡长因子，被定义为坡长的幂函数。S 为坡度因子，LS 表示在其他条件不变的情况下，某给定坡长和坡度的坡面上土壤流失量与标准径流小
运动学基本公式 一、运动学一般公式 1、 平均速度公式： t x v ??= 2、 加速度定义式：t v a ??= 二、匀变速直线运动公式： 1、 速度和时间关系：at v v +=0 2、 位移和时间关系：202 1at t v x += 3、 速度-位移公式：ax v v t 2202=- 4、 平均速度公式：2 0t v v v += 5、 平均速度位移公式：t v v t v x t 20+= = 6、 中间时刻速度：2 02t t v v v v += = 7、 中间位置速度：2 2202t x v v v += 三、初速度为零的匀变速直线运动公式： （一）一般公式 8、 速度和时间关系：at v = 9、 位移和时间关系：22 1at x = 10、速度-位移公式： ax v t 22= 11、平均速度公式：2 t v v =
12、平均速度位移公式：t v t v x t 2 == 13、中间时刻速度：2 2t t v v v = = 14、中间位置速度：2 2t x v v = （二）自由落体公式： 15、速度和时间关系：gt v = 16、位移和时间关系：22 1gt h = 17、速度-位移公式：gh v t 22= 18、中间时刻速度：2 2t t v v v = = 19、中间位置速度： 2 2t h v v = 四、初速度为零的匀变速直线运动的四个重要比例式： 20、速度比：n v v v v n :.......:3:2:1:......:::321= 21、位移比：2321:.......:9:4:1:......:::n x x x x n = 22、在相同时间内通过的位移比： )12(:.......:5:3:1......::: III II I -=n x x x 23、经过相同位移所用的时间比： ） （）（）（1:.......:2-3: 1-2:1:......:::321--=n n t t t t n