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公路施工期水土流失影响因素及其防治措施摘要：在公路施工期间，区域内的水土流失情况有着不同情况的恶化，在有水域、沟谷的地方修建公路，水土流失的问题尤为严重。
水土流失不仅恶化了自然环境，影响着施工的快慢，而且可能会导致安全事故。
施工单位在开展工作时保护地方的水土安全时非常有意义的。
本篇综述通过查阅相关资料，并在施工地进行考察探究，总结分析出在公路施工期水土流失影响因素，并提出相应的防治措施。
关键词：公路施工期；水土流失；影响因素；预防措施1.引言随着经济的快速发展和人们生活水平的日益提高，使得当代人们对生活质量要求越来越高，近年来，国内的高速公路发展十分迅速，道路建设、道路改造正在大力实施，在短短的几年内，实现了以多个重要城市的高速公路为主脉，不断向周围城市发展渗透，逐渐形成全国范围内的网状的交通线路。
使得老百姓的出行得到了极大的便利，经济也以极快的速度在发展。
但是，建设大量的公路在改善人们生活水平的同时，也对当地的生态环境以及土地的水土流失问题产生了不可逆的影响。
尤其是公路施工的周期长、穿越的地形复杂[1]，加重了水土流失现象。
因此，对于建设公路时水土流失的防治早已刻不容缓。
目前，在建设公路过程中我们经常遇到的水土流失主要是三种侵蚀情况，包括水力侵蚀、风力侵蚀以及重力侵蚀，这三种情况因为地域、气候、地形的不同在各地的防治的侧重点也会有所差别。
本文通过查阅相关资料，并在施工地进行考察探究，总结分析出在公路施工期水土流失的主要影响因素，并提出行之有效的防治措施，现综述如下。
1.水土流失影响因素2.1 自然因素的影响2.1.1 气候及水系的影响公路的修建过程中，地区的气候差异性非常大，有的地区常年温度高、降雨量大，使得土壤结构变得十分不稳定，风化程度非常高。
土壤的抗腐蚀性以及渗透性都远低于平均水平，如果地面表层的土壤一经破坏，就会造成严重的影响。
由此可知，在公路的建设过程中所产生的水土流失问题的主要因素就是降雨量的大小。
高速公路施工期水土流失影响因素及其防治措施摘要：随着高速公路的飞速发展，其建设过程中的水土流失问题也日渐突出。
在高速公路施工过程中扰动地表、破坏植被，损坏水土保持设施，以及大量的土石方开挖和堆弃，势必造成严重的水土流失，直接危及项目区及周边的生态环境，并对高速公路施工、安全运行和区域人民的生命、财产安全构成潜在威胁。
关键词：高速公路；施工期；水土流失影响因素；防治措施1高速公路建设的主要特征与普通公路建设项目相比，高速公路建设中不同于普通铁路的特点有以下几个方面:①高速铁路的轨道采用无缝衔接，非常平顺，以保证行车安全和舒适性。
②高速铁路的弯道少，弯道半径大，选线难度较大。
③高速公路的桥隧比较多，线下桩基础施工及隧道开挖等极易产生水土流失。
高速公路项目施工工艺的特殊性，导致其形成水土流失的特点也与其他线性工程的施工不尽相同，因此在进行高速公路建设项目水土流失特点分析时，应从其本身的施工工艺和施工特点进行分析。
2高速公路建设项目水土流失特点及成因高速公路项目线路长，施工跨度大，沿线会经过不同的地形地貌、气候类型区和不同的土壤侵蚀类型区，因此在进行水土流失防治措施布设时首先应结合高速公路的项目组成、沿线地形地貌及施工组织和不同的施工工艺与方法，分析高速公路项目施工期可能产生水土流失的形式、范围与特点。
造成水土流失的原因总体来说可分为两类，即自然因素和人为因素，高速公路项目也不例外。
自然因素主要从降水(降水量及其年内分配、雨季时段及降雨集中程度、暴雨强度与频率)、风力(年平均风速、最大风速、大风日数及其出现频率)和地形地貌、土壤等方面来分析探讨高速公路施工及运行期间可能造成水土流失的成因及其特点;人为因素主要从施工过程中土石方的挖、填、调、运，弃土(石、渣)的堆弃方式，对地表、植被、水土保持设施的破坏和施工过程中一些不合理的施工工艺与方法等角度进行水土流失成因分析。
3水土流失危害分析通过对水土流失量预测，总结水土流失危害，主要包括:工程建设开挖过程会破坏当地植物地表，降低了土壤对水土流失的抵抗能力;工程建设开挖和填筑的土石方量较大，产生的弃渣较多，且占地面积较大，若不及时采取措施，极易产生水土流失;工程开挖和弃渣形成陡坡和裸露面，在降雨等的作用下，容易造成滑塌，若不及时采取防治措施，将对工程安全、自然景观等产生负面影响。
对高速公路水土流失的原因及防治措施的探讨[摘要]在我国高速公路建设过程中，对于造成水土流失的施工期重视不够，未采取有效的临时防治措施，从而导致大量的水土流失，对环境造成不可恢复的影响。
论文主要是对我国高速公路施工期水土流失的原因进行了探讨和分析，结合多年的工作实践提出了水土流失防治措施，供同行们参考。
[关键词]高速公路水土流失防治措施[中图分类号] S157.1 [文献码] B [文章编号]1000-405X（2014）-5-320-1当前我国交通发展日新月异，高速公路建设突飞猛进，给经济社会带来了繁荣，给人民生活带来了便利。
但是，由于环保意识不强，一些已建高速公路对生态环境、人文景观、地形地貌等造成了一定的损害。
按经济建设应服从可持续发展和环境保护的战略原则，交通部在环境保护设计规划中提出了高速公路设计必须做到经济效益、社会效益与环境效益相统一，并且在遵守国家《建设项目环境设计规定》的前提下，根据《高速公路工程技术标准》进行设计。
《水土保持法》也规定：建设项目中的水土保持设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。
建设工程竣工验收时，应当同时验收水土保持设施。
1高速公路水土流失原因分析1.1自然环境方面的因素建设路段地势起伏，地形、地貌复杂，建设过程中大量开挖、回填，严重破坏了地表植被，地表大量裸露，产生大量弃土弃渣，极大地扰动了原地表地貌，改变了局部区域微地形；加之地处南方多雨区，降雨量大而集中，冲刷力大，因此造成的水土流失极为严重。
具体影响因素包括以下面个方面：（1）气象因素建设路段高温多雨且雨热同期，土壤母质风化强烈，土层薄，土壤结构和水稳定性不良，抗蚀性和抗冲性较差，一旦地面受到破坏，很容易被侵蚀，并极难恢复。
降雨是建设路段发生土壤侵蚀的主要动力，降雨量和降雨强度是影响水土流失效应的重要因素。
高速公路所经区域如果降雨集中，出现暴雨，就有可能会形成大量的地表径流，进而导致大量的水土流失。
雨水作用下公路滑坡机理与灾害防治关键技术在我们日常生活中，雨水是一种常见且不可或缺的自然现象。
然而，当雨水成为自然灾害的威胁之一时，特别是在公路建设和运行中，就会出现滑坡等严重问题，给人们的生命和财产安全带来极大威胁。
深入了解雨水作用下公路滑坡机理，并研究灾害防治关键技术，显得尤为重要。
一、雨水作用下公路滑坡机理1. 雨水对土壤的影响雨水对土壤的影响是公路滑坡发生的直接原因之一。
雨水的渗透作用会改变土壤的物理结构，导致土壤的抗剪强度下降。
大雨还会导致土壤饱和和软化，增加了土壤的流动性，从而易于发生滑坡。
2. 地形和地质因素地形和地质因素也是导致公路滑坡的重要机理之一。
在地形陡峭的山区公路上，大雨的冲刷作用较为显著。
一些地质条件较差的地区，如泥石流频发地带，雨水容易诱发公路滑坡。
3. 人为因素除了自然因素外，人为因素也会对公路滑坡产生影响。
不合理的公路设计、施工和维护管理不到位等问题，都会加剧雨水作用下的公路滑坡风险。
二、灾害防治关键技术1. 土石方工程技术针对雨水作用下公路滑坡，土石方工程技术是至关重要的。
包括合理的边坡设计、抗滑支撑结构的采用、排水措施的加强等，都能有效提高公路抗滑性能。
2. 坡面植被保护技术通过在边坡上种植覆盖植被，可以有效减缓雨水的冲刷作用，增强边坡的抗滑性能。
3. 监测预警系统建立灾害监测预警系统，可以在雨水作用下第一时间掌握公路滑坡的情况，及时采取应对措施，减少灾害损失。
4. 综合治理总结以上关键技术，并在实际工程中多方位综合应用，是实现雨水作用下公路滑坡防治的关键。
三、个人观点与理解在雨水作用下公路滑坡机理与灾害防治关键技术方面，我个人认为，应该注重从源头上进行防治，重视公路建设和维护过程中的科学性和规范性。
加强科学技术的研究和创新，提高公路抗灾能力也是非常重要的。
总结回顾雨水作用下公路滑坡机理与灾害防治关键技术，是一项涉及自然地理、土木工程、灾害防治和相关科学技术的综合性议题。
降雨对黄土丘陵阶地水土流失的影响研究摘要在水土流失的发生过程中，降雨是一个关键的诱因。
研究不同的降雨对水土流失的影响具有重要意义。
一般认为，降雨量越大，水土流失就越明显，但研究表明其规律并不明显，而与水土流失密切相关的，是雨强、雨滴大小、雨型、前期降雨状况和降雪。
关键词降雨；黄土丘陵阶地；水土流失黄土丘陵阶地主要由黄土组成，黄土颗粒细小，质地疏松，具有直立性并含有碳酸钙，遇水容易溶解、崩塌，形成水土流失。
在自然界中，水土流失的形成受多种因素影响，但其发生和发展归根结底都是在不同的具体条件下外营力的破坏力大于土体抵抗力的结果。
水、风、温度等的变化是形成外营力破坏力的基础，而水是外营力中的主要方面，当水的冲力大于土壤的抵抗力时，就造成水土流失。
因此，充分认识降雨诱发水土流失的规律，对于科学地进行防治水土流失具有重要意义。
1降雨量在一般情况下，降雨量越大，相应就产生较大的动能，水土流失速度也就越大。
据观测：雨滴击溅地表能使表土土粒被溅起60～90cm高，飞溅距离可达1.5m 远。
雨滴溅蚀是降雨雨滴对土壤的力学侵蚀，它主要取决于降雨动能，由于E=1/2mv2，其中，E是雨滴的功能，m是雨滴质量，v是雨滴下降的速度。
所以雨滴溅蚀强度主要取决于雨滴大小和下降速度。
较大的雨滴落在干燥的土壤表面，此时土粒间犹为空气所充填，土粒尚未吸收降雨，即被雨滴击散，但随着降雨过程延长，表土中团粒吸收的水分增加，土粒间的空隙大部分被水所充满，致使土壤结构破坏，地表成稀泥状态，造成土壤板结。
降雨量与土壤侵蚀关系规律并不明显。
2降雨强度水土流失的严重发生是由为数不多而强度较大的暴雨所造成的。
据测定：1次155mm的降雨（2003年8月11~13日，历时 2 958min，平均降雨强度0.05mm/min），在坡度为8.03%的小麦收割地内造成的冲刷量为1 750t/km2，相当于该地区10年总量的35.2%。
从2003年的观测资料中选择降雨量相近而降雨强度不同的3次降雨在24个径流小区中所产生的径流量和冲刷量取其平均值进行对比：平均降雨强度为1∶2.5∶6.1，径流量之比为1∶15.5∶44.2，冲刷量之比为1∶37∶233。
公路工程路基路面雨季施工技术影响分析公路建设直接在野外进行，受气候与自然条件影响，降雨等自然现象始终是困扰公路施工的重要因素，如果没有对雨季施工的特殊性引起重视，则必定会对进度、质量产生不利影响。
因此，有必要根据雨季施工特点，探讨并提出有效的技术措施。
1公路路基路面雨季施工对工程造成的影响雨季降水是影响公路施工质量的重要因素，经现场调查和对施工队伍的咨询了解到，雨季施工的重点问题是路基，而其关键问题主要落在降雨后填料翻晒方面。
因降雨会使填料过湿，使取土到摊铺，再到压实的时间被大幅延长，用于正式施工的时间被严重压缩，最终对进度造成影响[1]。
以某公路工程为例，其有一标段采用填方路基，填料采用粘土，因工程施工单位没有严格按照雨季施工标准作业，在未能配合使用压路机与平地机的情况下，直接上土，而且整平只采用推土机进行粗平，导致降雨之后全部灌包。
此外，在后续翻晒填料的过程中又多次降雨，致使该段中断施工近一月之久，严重延误工期。
又比如该工程一座小型桥梁，采用扩大基础和石砌轻台。
该桥梁施工过程中因在雨季来临以前未完成基础施工，导致基坑刚开挖完就遭遇降雨，在此紧急情况之下施工单位不得以调用四台抽水泵，日夜不间断的进行抽水，造成经济损失近万元。
由于可见，虽然雨季降水是最常见的自然现象，但其对公路施工带来的影响不容小觑，要求施工单位深入研究雨季施工中可能面临的问题，并制定相应施工方法来提高工程的雨季施工质量，避免雨季降水延误工期或造成经济损失。
2公路路基路面雨季施工方法和注意事项2.1预防性措施（1）项目部需安排专人对当地天气预报信息进行及时收集，同时将收集到的信息汇总、简单处理，并上报至工程的管理和施工作业人员，确保与施工有关的所有部门都能掌握天气情况的第一说资料，从而为后续施工安排提供依据。
（2）如果无法避免在雨季进行施工，则需严格遵循快速施工的基本原则：①缩小工作面铺设长度；②在工作面完成铺设以后立即进行作业；③确保不同工序之间的衔接紧密性，尽量实行流水作业，能一次性施工完成的尽量避免分步进行[2]。
高速公路修建水土流失分析与防治措施摘要随着绿色公路建设要求的提高，建设期间的水土保持建设与管理显得尤为重要。
一般来说，公路工程在设计阶段的水土保持方案经过多方审核，并对其节水措施进行了设计和完善，经过严格的执行，能够有效地控制水土流失。
施工阶段是公路建设中水土流失的主要阶段。
加强施工及管理是防止水土流失的关键措施。
建设单位和施工单位对水土保持工作认识不全面、施工过程中水保措施落实不到位等，可能导致项目区域发生水土流失。
为此，结合多个已建或在建公路工程项目，从水土保持施工和管理方面进行分析讨论，提出施工阶段重点关注问题和相关建议，为公路工程水土保持工作提供参考。
关键词：高速公路修建；水土流失；防治措施引言在城市公路建设过程中，还存在着严重的水土流失、生态破坏等问题。
为了更好地解决这些问题，加强城市公路工程的水土保持技术管理是十分重要的。
本文旨在探究城市公路工程水土保持施工技术管理要点，以期帮助相关从业人员更好地开展工程建设。
1水土流失危害水土流失会破坏生态系统的平衡，表现为水资源的流失，造成土壤养分的流失，影响植被的正常生长。
在许多存在水土流失问题的地区，在雨季强降雨的情况下，发生洪涝灾害的概率很高，不同程度上制约农业生产和发展。
此外，水土流失也会影响到水库、沟渠建设，有大量泥土淤泥存在，不仅影响到公路工程储水功能正常使用，还会破坏水环境，产生连锁反应。
除此之外，公路工程具有防洪灌溉、养殖等功能，如果出现水土流失问题，将会导致沟渠大量泥沙淤积，影响到公路工程积极效应发挥，并且还会带来巨大的经济损失，影响到公路工程实际使用寿命。
所以，后期为了保证公路工程展现出应有的效应，不得不增加资金投入解决问题，导致公路工程总体建设成本增加。
2地下水对路基的影响地下水对路基的稳定性影响很大，特别是在地下水位高的地区，地下水会影响路基的承载能力和稳定性，造成道路开裂、坍塌等问题。
其次，地下水还会影响路面结构的稳定性，造成路面变软和变形，影响路面的平整度和舒适性。
降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用第7卷第3期遥感技术与应用?7.N.31992年8月REMOTESENSINGTECHNOLOGY ANDAPPL[CA TIONAug,1992 江,7).,n降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用h电宏(中国科学院南京土壤研宄所210008)既使水(福建省水土像持试验站3500001萝世惫.I/(山东省临胸县水土保持办公室262600)蔡士强(河北省张零口_咆区水土保持试验站075000)摘要较详尽地介绍7降雨侵蚀力图子的各种算法.并通过在流失量监洲中的应用作了连用分析.结果表明,已有算法均存有一定的局限?I生,而以新算法适用范囤较广监测精度较高和简便实用.关键词删堡丝璺±/,2(-土壤在各大流域及各省区相继设立的水土保持试验站,业已做了大量有关土壤流失量及其参数因子的实测工作.随着实测设计与方法的统一,和实测年份的增加,将获得日益增多的宝贵资料.然而,如何选用台适的算法以及时整理和利用这些资料为流失量监测与水:保持和防洪减灾服务,则是尚未解决又必须解决的问题.由国家自然科学基金资助的水土流失量监测与防治强度预报的遥感方法研究项目,涉及实测,建模和县级应用三大内容.一.同样急需解决这一问题.有关流失量的参数因子很多.例如,在较广泛应用的美国通用流失方程(USLE)中,就含有降雨侵蚀力R,土壤可蚀性K,坡度s,坡长L,植被覆盖或作物管理C和保持措施P等六大因子.其中R因子,是水蚀区产生土壤流失的动力指标,也是流失量监测中首先要正确解算出的数值.为此,本文将简介已有的和新研究的R算法,并通过其在流失量监测中的应用结果,对其选用作一分析.其它因子将另文介绍.一,降雨侵蚀力因子(R)的算法随研究区观测资料的丰缺,R算法可分为经典法和简便法两大类. (一)经典法经典法又叫EI法.它需要每次降雨过程的自记雨量记录纸资料,才可获得每次降I)国家自热科学基金资助项目2】本研究得到席承藩讲究员,卢程隆副教授,棘朋高级农艺师.孙金龙主任工程师,赵宏夫高级工程师和有关省地县水保站同志们的大力支持,特此一并致谢.收藕日期:1992-05-202遥感技术与应用总第25期『=1:i每个时段(K)的历时tk,雨量Pk,雨强ik,及该次降雨连续30分钟的最大雨强I,才能算得各时段的单位雨量动能ek,时段雨量动能和该次降雨的总动能E和R值.掌握经典法的关键在于了解e及其单位,E和盘是随其而变的.t.e的表达式与使甩单住在USLE中,Wischmeier,w.D.提出的表达式为ek=916+3311ogik(1)ek的单位为ft’slat/ac?in,ik的单位为ID/hr,这是美制习用单位.式(1)随i.和e使用的单位不同而有不同的形式:当ik单位为cm/hr或mm/hr,mm/min时,分别有knT形式e916+3311og(ik/254)一782+3311ogik或ek=451+3311ogieK=1039.568+33110gik式(2)一(4)的ek均为美制习用单位.(2)(3)(4)②当ek使用mt/ac’cm,且ik为cm/hr时,因lft?sht/ac?in=0.268993 m?t/ha?cm,故用0.268993乘式(2)得e210.35+89.041ogi~(5)这与美国农业手册537号上的表达式是一致的”.@当ek使用与式(5)相同单位,而ik为mm/hr时,则以2.268993乘式(3)得e121.32+89.041Ogik(6)①当使用m’kg/mmm,且ik为mill/hr时,因lm’kg/ha’cTn=0.01m’/mmm,故用0.0l乘式(6)得ek=1.2l32+o.890410#k(7)这与Kirkby.M.J.的表达式是一致的.…⑨当ek使用J/mmm,且为mm/hr时,因1美制习用单位=0.026379J/mmm,或lm?t/ha?cTn=O.09807J/mmm,故用0.02”6379乘式(3)或用0.09807乘式(6),均得=l1.897+8.7311ogik.(8)这与Morgan,R.P.C.的表达式一致”“.@当ek使用MJ/ha?mm,且为mm/hr时,因lJ/mkram=0.01MJ/ha?mm, 救用001乘式(8)得eO.11897-1-0.087311ogik(9)这与Foster,G.R.的表达式一致.’⑦当使用J/mmm,且为nlm/rain时,因1美制习用单位=0.026379J/mmm,故用0.026379乘式(4).得e27.423+8.7311ogii(10)这与江善忠在黄土高原四个站实测545次降雨获得的ek表达式(=27-83+l1,551ogik)基本一致”.可见,式(2)一(10)均由式(1)而来,关键是使用单位不同.这一关键不掌握,必将导致e,K,R单位的乱用;在国内外刊物中不乏其倒,便是明证.尚须指出,在计算ek前,首先要以历时6小时而雨量小于0.5英寸(12.7mm)作为第3期兆宏等:降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用3划分雨次的原则,或者略而不计,除非其中有I5分钟内达0.25英寸(6mm)雨量.2的表达式与使用单位一次降雨总动能的表达式为E=∑E=∑PP式中E的单位主要随ek使用单位而变,只是抵消ek中的雨量单位.故E使用的单位有ft?sht/ac或m?t/ha,111?kg/111,J/m,MJ/ha,常用的是前,后两种. j的表选式与使用单住有月R和年R值两种,它们均为该月或该年内每次降雨侵蚀力因子R 的总和.每次降雨的R表达式随其使用的单位而异.当R使用lOOft?slat?in/ac?hr?Y或100m?t’Clll/ha’hr’Y时,R式为R=EI/10o(12)当R使用MJ?mm/ha?hr?Y时,R式为.R=EI(13)在降雪冻融径流侵蚀区,年R值尚需增加这部分侵蚀力.它一般为l2月至3月雨量的I.5倍,即Rs;I.5Pl2--.Rs单位为美制习用单位,雨量以英寸为单位.我们可将经典法简记为R法.为便于掌握经典法R值的使用单位及其换算关系,特列表1.表中假定时段雨量为=30ram(1181I英寸)和历时为tk=30分钟,I∞取用其ik值,应用(1)一(13)式计算了e,Ex和R值.裹1(1卜13)式经典法算R值的应用结累ek值盈算式值爱算式R值盈算式与美棚单单位翩单位单位单位位的倍报l039.57式(1卜(4112,27.83式(I1)29,004j耵12】美制习甩单位ln-sht/-inft-shI/ac100n?sht..n/ac?hf-v279647(5)838.941(11)50.3312】,,1.7355nl-t/ha-cnlm-t/hHl00血’tm/ha’hr.y公制单位279646’838941(11)50.3312】17355米吨系统nl-t/ha-cnlm?t/hal00血’t’m/ha’hr’2.了9647(B3.941(I1)50.336(12)1.7355nlkg/m-mrnm’kg/mlOOm’k|.mm/hahry27.422(8)822661fl1)493.597(12)l702J/m’mnlJ/m100J_him/nl-hr-y公制单位0.27422(9)8.22661fl1)493597(13)1702焦耳系皖MJ/hanlnlMJ/haMJnlnl/ha’h ly27423(10’822.683(11)493.610(12)17.02J/nlnlnlJ/m2100J_mm/nl-hr?y式{6)中的iI为mm/h但在计算EK时Pk应用cIII,I蛐用锄/hr式{1O)中的ik为mnl/rain,但计算R时l应用mm/hr4遥感技术与应用总第25期4,经典法的侍正修正主要表现以下两个方面:①对ek的修正.为使经典法能适用于美国东南部,对ek中的ik分别作了二次修正最初确定ik~3in/hr(即7.62cm/hr)的=1073.927(288.879)为极限值,现在则改为ik>2.5in/hr(即 6.35em/hr)的0k=1047.718ft’slat/ac’in(281.829m’t/ha’cm)为极限值3,从而使用经典法计算的R值比过去要小些”. Hudson,N.W在南非提出的ek算式为=29.8—127.5/ik(14)式中ek单位为J/mmm,ik为mm/hr.同时他认为只计算大于或等于25.4mm/hr的降雨的ek,而认为小于25mm/hr的降雨没有侵蚀作用而略去.@对I的修正.我国王万忠和周伏建等人分别在黄土地区和福建省提出的R算法为R=E110(15)和R=EI6o(16)也就是将I∞修正为该次降雨连续l0分钟或60分钟的最大雨强(I10或k).’,故可简记为R10或R∞法.通过修正后的经典法,所获得的R值与流失量的相关性较大.然而.它们尚未在流失量监测中应用.(二)简便法R值的简便算法,常用于缺乏详尽的降雨自记资料地区.现有如下几种:J.鲁斯(Roose,E.J.1975)法’它仅需年雨量或多年平均雨量(P),就可算出该年或多年平均的R值.其表达式为R=O.5P(17)式中P为毫米单位,R为美制习用单位.我们将其简记为R,法.2.福斯特(Fosr和全年最大连续3O分钟,最大雨强I删l★.其年R值的表达式为R=18.846Pf’13o量大/17.02×100(19)=l107.3×lPr’I城★式中Pr为毫米单位’I州I★为mm/hr单位,(7.02×100为将百hj’衄/m’hr’Y转换为R的美制习用单位的系数.该法可简记为R.c第3期兆宏等:降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用5.魏斯奇迈尔(Wischmeier,)法①它只需要各月的雨量(P.)和年雨量(P).其年R值的表达式为12R=∑1.735×lO[1.51og(P/p)一0.8188】,’I旦,=∑0.2633×31.62281og(P:/p)(20)-’I式中PI和P的单位均为毫米,R的单位为美制习用单位.可将其简记为R法..摩根(Morgan,R.P.C1974)法”它需要年雨量P和全年中最大连续30分钟最大雨强I城.年R值的表达式为R=(9.28P-8838.15)’I3ot~/17.02×100=545.24×10-PI30量太一5.1928I城大(21)式中P和I3ot★的单位与式(18)同,R也已转为美制习用单位.该式仅适用于多雨量地区,当年雨量小于952.4mm时,R值为负值.6.富耐尔(Fourn~r,只9卯)法’它最初由富耐尔提出,仅需最湿月雨量只和全年雨量P,后经联合国粮农组织渗改P.为月雨量.其年R值的表达式有与Rc法相似之处,为,R=a∑(/)+b(22)J?l式中P.,P和R均与式(20)同;ab为常数,在美国东部西部和非洲西部,a分别为6.86,0.66和5.14,b分别为-420,-3和-416.a,b随地而异,无疑给其应用带来不便.阿特希安(Ateshian,且1974)法它仅需二年一遇连续6小时的雨量(P2.6).其年R式为R=0.0245P2~7(23)式中P2.6为毫米单位,R为美制习用单位.该法虽已用于美国西部缺乏自记资料区,但这种需二年一遇的特种情况雨量,因不易获得或难以确定,而限制了它的广泛应用.(三)新算法降雨侵蚀力因子的新算法,是我们最近才研究出的方法.@它基于侵蚀性雨量与其总动能之间普遍存在极高相关性和相一致的关系式,及汛期雨量和Im 与土壤流失量有较高的相关性而建立的.它仅需汛期雨量(Pr)和年I30值(即Im),但一个地区尚需一个代表站的自记资料,以求出I30B.其年R值的表达式为.R=0.128P~30—O.192I30B(24)式中Pf以毫米为单位,Im以cm/hr为单位,R用美制习用单位.该法虽然为求I转引自陕西农韩科学院主编:土j|资源利用讲义(铂印奉).第六篇’土壤侵蚀..该篇为V anvelthule,HT【美国水土保特气象学家,在1981年3月I4日—4月12日联台国粮农组织来华讲课的中文洋蔫.@兆宏.董勤瑞,周使建等:降雨侵蚀力园子新算珐的韧步研究.b遥感技术与应用总第25期需要与经典法可简记为R法.二,在土壤侵蚀量监测中的选用(一)选用研究的方法与实验区.研究方法为选择出最佳R算法,我们的选用研究方法是,以每种算法(i)的R值代人USLE算得的流失量监测值,与实测值A相比较获得的相对精度较高,作为可供选用的标准.USLE中其它因子,按小区实况算出为f=224.2KLSCP,其中224.2为使A.值由美翩单位sht/ac?Y变为我国习用单位t/km,Y的转换系数.这比国内外采用与流失量相关分析的研究方法,更为直观可信.2.实验区为研究每年算法的适用性,特在不同纬度和经度选择了实验区.主要实验区有山东省的辛庄水土保持站,福建省的官桥水土保持站,均有较长期,较齐全的降雨自记资料和小区实况与流失量实测资料.同时,还选择了河北省张家口地区水土保持站(1991年才建小区),四川省遂宁水土保持站(有较详细的小区实测资料,但仅有每次降雨的历时和雨量资料)和安徽省红花桥水文站(有较详的降雨白记资料,但无小区流失量实测资料),作为副实验区.这样,整个实验区涉及范围为北纬25.—43.,东经105.一l19.,我国的主要水蚀区大部分在此区域内.为评价每种算法在同一地区的纵向时问的适用性,特在每个实验区尽可能选有旱,平,涝三种年雨量的资料.(二)各种算法的应用与选用结果.应甩结果各种算法(式(21)一(23)除外)在流失量监测中的应用结果,如表2所示.2.遗甩结果在表2-山东,四川福建三个不同地区的平均精度栏中,评列了各种R 算法的平均精度值,就是此次选用研究的结果.(三)结果讨论根据表1和表2中的结果,特对R算法的选用做如下讨论:J,R值单位的选用问题选用的单位不同,将有不同的.EK和R值.在表1中,列有5种单位制.不同的R单位固然可按其问关系进行换算,但在USLE中只有R和K因子是有量纲单位的,其余都是无量纲的比值因子,故在选用R和K的单位时必须确保连乘后获得所需的监测流失量A的单位.在我国A的单位选用t/km:?Y,我们认为可沿用美制习用单位,只需乘一转换系数224.2即可,既方便又可与美类似区比较.表2中的Ri 值,正是基于上述选用了美制习用单位.若R值选用国际制,则K也应随之而变:否则,将导致监测结果的重大错误.第3期兆宏等:降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用囊2不同R算法在山东,福建,河北,~t111,安徽的应用与选用结果山东省辛庄水保站福建省官桥水保站站名及位置东.II『36.14Nl18.34E25.02.39037332.86l3035078l288823.03328839径燕小区宴蠢失量85528342828ll1O932”2956108698I872056Ao(t/km)小区状况确定的f494420l1I.2446llI244674.163I7020743I.593342l244盯:2242K-LCP)RdI【in/∞’hr’I”.514330.727I77.890l30.672575.6599柏l5249l_I38A/km’6601.236.的相对精度’%)69m94.90880062.2078.839.7430l025.353I7502672789I76551.44O39785,o68283496322l8243326.4lOO85722.4295m62l541.5l1050.293442Ac2与A0舶相对精度(%)4l,0l93020.2026602708372983793”9I8l Rcl埘.469.63l2805242770】2】2626921566.922828838Ao15324.1522I393l206.820544l886如.349504234914.3Ac,与A0的相对精度{%)52.1l988890.6254007390290221.96249825.3559Ra14885I358.105437.235l81756413.7l0766338693.9I8A7359.539837248ml3479629O4S5242l1l292309Ac.与的相对精度《%).】775.柏58l48237708858449028354,4669 R.14l_删S3l6354165.I41I5I.312402.48l.5763l7397A0699I.335192.71837l0ll22I828257.2l舯26.4I33702A与A0的相对精度(%)875666.6l64.9698.85”/9.591.05603065227220828遥感技术与应用.总第25期续寰2四川省逮宁站安蕾省红花桥站河北省张寡口站站名及位置如.22N105.29E325.NI183E43.37N【I4.45E1%51978Il5II97643(f=2242KLS-CP)Rftshl’in/achry,25t390354.9’/743l儿411.3203444R(ft’sht.in/achry)5823l49.64047833Rljcn’sht.in/achry)67.299547859006Rcl(ftshtjn/hr’y)626700626.700314.90o6l2700I69..)00I288呻2oo650 Acl【l/k咀.)223827l23863Acl与Ao比的报对精度(%))9.074I.29帅2Rc(nsht.in/achry)847168471694.95096.27024.B582l6∞I92Ac/km)30256I6744A与A0比的报对精度(%)34.6O32,74337Rcns1ltin/hr.y)367.724367.7244168384423如I34.I121)I.3I2l002lAc/kⅢ)l3I”.372678Aa与A0比的相对精度(%)66.58703B68.5Ra(fll./acr卅363.69136369-J∞.2舛102.2564S42690_J36Ac.(1/km)l298937I88lAc’与A0比的相对精度(%)673271.1569.2R,(ft血【i丑/.hr.y)261.59726159724mⅢ3M.03976.O8963.5I37064 A【{/kln)9343.05I7O3A与Ao比的报对精度(%)935998996.3缺9月自记缺6月自记缺9月自记说明I5小区IO.小区曲线资料曲线资料曲线资料非IB值,宴为最大值与扶大值的均值.2.在监测与预报中R值的选用问题表2表明,在不同年代的同一地区的R值是很不同的,年间差别有的达3倍.因此,在流失量监测中宜用当年的R值.若采用多年平均的R值,必然会导致重大错误.然而,在流失量预报时,则应选用R的多年平均值,才能使预报值在未来年代出现的概率最大.在用同一方法评价不同地区的R差异时,也应选用其多年平均值.3.已有算法的适用性问题从丧2的应用与选用结果可知:①经典法及其修正法的适用范围是有限的.经典法R,第3期兆宏等:降雨侵蚀力因子的算法及其在土壤流失量监测中的选用9值,在福建的监测精度太低,很不适用;在山东尚可,但远不如其修正法的R20值,由此推断和证明在黄土高原和在福建闽南分别将其修正为R1.和R60是必要的.看来经典法,较适于26.-_36.N地区,而其修正法只适于类似诞生地降雨条件的地区;②已有的简便法中以魏氏简便法的R值为优,但都存在不宜使用的地区或不宜使用的年代R法和Ra法分别在南方26N和<30N.区不宜使用R2法在北方>30.N 的地区不宜使用Rc法在南北方都存在不宜使用的年代,如1988年山东和福建都较旱,而R值分别比经典法的修正法R∞和R∞值都太2倍以上,监测精度低.从安徽省的结果看,Rc4法在较多雨的1982年的R值,与该区较适用的经典法R.值偏大2’3倍+表明在多雨年也存在不宜使用的情况因此,在使用简便算法时应注意其不宜使用的地区和年代4.新算法的特点新算法与已有的R算法比,具有三个鲜明的特点:①资料要求较简便又合国情该法所要求的Pf值,在一个县内一般都有好几个汛期观测的水保站,水文站可提供.其所要求的I3o日值可由县级气象站提供的自记资料计算出.这一特点,除R3法外其它算法是投有的,有助于克服遥感监测流失量时全区域仅有一个R值的不合理现象,提高遥感监测精度;③监测精度较高该法监测精度比经典法和Rc一Rc4法的高,而且总是与当地适宜的经典法或其修正法的精度相近(在山东)或更高(在福建);③适用范围较广.从选用结果栏(见表2)中可知,新算法在三个不同纬度的省站的平均精度值为82.7%,是最高的.这表明它具有较广的适用范围.新算法这一特点,使它具备有用统一方法,统一标准和精度评价全国水蚀区降雨侵蚀力差异的能力,是很有选用价值的.因此,新算法是值得选用的.三,结论综上所述,可得出如下结论:1.R值的单位应与K值一致,以沿用美制习用单位为宜;2.在遥感监测年流失量中应使用监测年的R值;3.已有的R算法均存在使用范围较小的局限性;4衙算法有许多值得选用的特点.参考文献Ct)兆宏,席承藩等.水土流失量遥感监测的研究设想与初步进展.遥感技术动态,1990c4):31—37.(2)兆宏.李士鸿编着.水土渡失请查的遥感数据处理.东南大掌出版杜,1989;209—215C3J王万忠.黄土地区降瞬特性与土壤流失量美系的研究Ⅱ一降雨侵蚀力指标R值的攘讨.水土保持通报,1983(5).(4]周伏建等.福建省降雨侵蚀力指标的韧步探讨.福建省水土保持,1989(3).C5)江忠善等.黄土地区天然降雨雨滴特性研究.中国水土保持.1983(3).C6)ElweH,HA.DestructivepotentialofZimbabwe/RhodesiarainfallRhod 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KeywordsErosivityfactorofrainfallMonitoringsoilloss,~ThewordsErosivityfactorofrainfallMonitoringsoilloss。
