CN110646590A - 一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统 - Google Patents

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CN110646590A
CN110646590A CN201911038032.XA CN201911038032A CN110646590A CN 110646590 A CN110646590 A CN 110646590A CN 201911038032 A CN201911038032 A CN 201911038032A CN 110646590 A CN110646590 A CN 110646590A
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water
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underground
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彭旭东
戴全厚
李昌兰
王佩将
胡奕
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Guizhou University
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Abstract

本发明公开一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统,所述方法包括获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度;根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本;利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。本发明所提供的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统,解决现有技术中针对喀斯特区水土流失只能通过野外实地进行,耗时耗力的问题。

Description

一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统
技术领域
本发明涉及土壤与水土保持、环境科学领域,特别是涉及一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统。
背景技术
西南喀斯特区位于世界三大岩溶集中分布区之一的东亚片区核心地带,是长江和珠江上游的重要生态屏障区,同时也是国家生态建设的重点区域。近年来,喀斯特区坡面水土流失过程成为全球自然地理学界关注的焦点和前沿,得到许多国际组织的高度重视。
西南喀斯特区坡耕地特殊的地表、地下双层空间结构,使得岩溶区的土壤侵蚀过程具有特殊性和复杂性,水土不仅在地表发生流失,而且还沿岩溶孔隙、裂隙、管道、落水洞等发生地下漏失。对地表流失而言,由于其容易观测,故通过径流小区观测成为目前开展喀斯特区水土流失研究的主要方法之一。当然,也有部分是通过示踪的方法去研究地表的水土流失状况。但是,由于野外自然条件较为复杂,很难去定量化地研究单一因素作用下的水土流失量,也很难阐明各影响因素对水土地表流失的贡献,亦难建立地表和地下水土流失量的贡献比例特征,这主要归常规径流小区观测方法受自然条件影响很大,无法或很难人为控制其条件。同时,还考虑到常规径流小区观测方法需要在野外实地进行,耗时耗力,观测到的研究结果有限,无法通过人为控制去进行深入的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统,解决现有技术中针对喀斯特区水土流失只能通过野外实地进行,耗时耗力的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,包括:
获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度;
根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本;
利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量;
根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;
根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
可选的,所述根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本,具体包括:
根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本;
根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本;
根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定所述土层样本。
可选的,所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量,具体包括:
利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量;所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量;
根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量;所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量;
根据所述水流失量和所述土流失量,确定土层样本的水土流失量。
可选的,所述根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量,具体包括:
利用公式确定地表水流失量;
利用公式确定地下孔裂隙水流失量;
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
可选的,所述根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量,具体包括:
根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量;
利用公式
Figure BDA0002252075430000031
确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10;
根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量;
利用公式确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统,包括:
喀斯特区坡面情况获取模块,用于获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度;
土层样本确定模块,用于根据喀斯特区坡面情况,确定土层样本;
水土流失量确定模块,用于利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量;
喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律确定模块,用于根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;
水土保持方案确定模块,用于根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
可选的,所述土层样本确定模块,具体包括:
初始土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本;
预处理之后的初始土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本;
土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定土层样本。
可选的,所述水土流失量确定模块具体包括:
土层样本流出的浑水量确定单元,用于所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量;所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量;
水流失量和土流失量确定单元,用于根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量;所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量;
水土流失量确定单元,用于根据所述水流失量和所述土流失量,确定所述土层样本的水土流失量。
可选的,所述水流失量和土流失量确定单元,具体包括:
地表水流失量确定子单元,用于利用公式
Figure BDA0002252075430000041
确定地表水流失量;
地下孔裂隙水流失量确定子单元,用于利用公式
Figure BDA0002252075430000042
确定地下孔裂隙水流失量;
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
可选的,所述水流失量和土流失量确定单元,具体包括:
地表土的重量以及地表推移质的重量确定子单元,用于根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量;
地表土流失量确定子单元,用于利用公式
Figure BDA0002252075430000043
确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10。
地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量确定子单元,用于根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量;
地下孔裂隙土流失量确定子单元,用于利用公式
Figure BDA0002252075430000051
确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统,通过室内模拟控制实验去测量喀斯特区坡面的水土地表流失量,根据喀斯特区坡面的水土地表流失量确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。本发明通过在室内模拟控制实验去测量喀斯特区坡面的水土地表流失量,节省在野外实地进行的人力、物力、财力。进而为喀斯特地区水土流失及石漠化治理等研究起到了重要推动作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法的流程示意图;
图2为本发明所提供的钢槽底板与活动钢板调节孔隙开孔的结构示意图;
图3为本发明所提供的降雨实验装置示意图;
图4是本发明所提供的标记有刻度的塑料桶示意图;
图5为本发明水流失量变化曲线;
图6为本发明土流失量变化曲线;
图7为本发明所提供的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统的结构示意图。
附图说明:1-模拟降雨装置,2-钢槽2,3-钢槽底板,4-地表,5-地表径流泥沙集流槽,6-地下孔裂隙流出径流泥沙的集流槽,7-塑料桶,8-雨量筒,9-与钢槽底板紧贴的移动钢板,10-孔隙调节最大时的状态,701-喀斯特区坡面情况获取模块,702-土层样本确定模块,703-水土流失量确定模块,704-喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律确定模块,705-水土保持方案确定模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法及系统,解决现有技术中针对喀斯特区水土流失只能通过野外实地进行,耗时耗力的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法的流程示意图,如图1所示一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法包括:
S101,获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度。
S102,根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本。
S103,利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量。
S104,根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律。
S105,根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
所述根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本,具体包括:
根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本。
根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本。
根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定所述土层样本。
在实际应用中,土层样本的具提确定步骤为:
(1)根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本.
选定合格的岩石块(>30cm),然后根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率水平将测量标记出30cm以上部分露头面积的碳酸盐岩石,随机排列在钢槽2,然后按野外自下而上实测的土壤紧实度平均值分层回填土,回填土上表面与碳酸盐岩石上标记的露头线水平,填土表面用特制木板(规整水平的木板)拨平,填土边界用手压实减小边缘效应影响。最后对坡面垂直摄像并对照片进行矢量化测算校核基岩裸露率(裸露基岩占坡面水平投影面积的百分比)。研究不同基岩裸露率下的径流及土壤流失规律。
(2)根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本。
(3)根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定所述土层样本根据所考察的喀斯特坡面情况对地下孔裂隙进行调节。
图2为本发明所提供的钢槽底板与活动钢板调节孔隙开孔的结构示意图,如图2所示,钢槽底板3均匀打圆孔(孔径5cm),模拟喀斯特地区土层下的孔隙,圆孔的数量可根据拟设置孔隙度(地下孔裂隙开孔面积占钢槽底板3总面积的百分比)进行确定。孔隙的关闭及张开大小的调节采用另一块与钢槽底板3一样的且与与钢槽底板紧贴的移动钢板9进行调节,如当与钢槽底板紧贴的移动钢板9移动到与钢槽底板3圆孔重合的时候处于孔隙的最大状态,孔隙的调节就是以两块钢板圆孔重合的大小来确定。填土时,钢槽2底部孔隙处于关闭状态,填土结束后根据设计的孔隙大小(孔裂隙调节范围为1%~5%,若需更大的裂隙度,只需增加钢槽底板3圆孔数量即可)。
所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量,具体包括:
利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量;所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量。
根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量;所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量。
根据所述水流失量和所述土流失量,确定土层样本的水土流失量。
其中,图3为本发明所提供的降雨实验装置示意图,如图3所示,调节钢槽的坡度至设计水平,采用降雨器(开始降小雨(小于10mm/h),使土层自然沉降至稳定。随后,通过降雨控制器降设计的雨强开始实验,在钢槽两侧放置两个雨量筒8校准实验雨强。
具体利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量具体的操作为:
降雨后,自地表开始出水便开始计时,后在设定的单位时间内(每隔3min)采集地表和地下孔裂隙流失的浑水样品1次,降雨历时30min。首先用塑料小桶在地表集流槽出水口下方收集地表流出的浑水样,后转移至标记有刻度的塑料桶,图4是本发明所提供的标记有刻度的塑料桶示意图,如图4所示,可直接读出水流失量的体积,同时采用木棒搅拌浑水样品至均匀混合后取部分装于500ml的塑料采样瓶内。
在实际应用中,所述根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量,具体包括:
利用公式
Figure BDA0002252075430000091
确定地表水流失量。
利用公式
Figure BDA0002252075430000092
确定地下孔裂隙水流失量。
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
根据所述浑水量,确定土的重量以及推移质的重量。
根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量。
利用公式
Figure BDA0002252075430000093
确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10。
根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量。
利用公式
Figure BDA0002252075430000094
确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
其中,在实际应用中,确定水流失量具体包括:
以地表4为界面,将坡面水和土的流失划分为水土地表流失量和地下孔裂隙水土流失量。不同采样时间间隔下的地表流失的浑水和地下孔裂隙流失的浑水分别装在各自的桶内,后转入标有刻度的塑料桶内测定并记录各场降雨不同时段地表水流失量和地下孔裂隙水流失量,如图5所示。
确定土流失量具体包括:
首先把桶内浑水样采用木棒搅拌搅匀,然后取部分装于500ml的塑料采样瓶内,到实验室后静置采样瓶内的浑水,沉降后倒掉上清液,并将剩余部分转移至已知重量的100ml干净烧杯中,并放入105℃烘箱烘干,每个样3个重复,最后用精度为0.0001的电子天平称出烘干的地表土的重量和地下孔裂隙土的重量。
在取完悬移质水样后倒出浑水,将沉积在桶底的推移质转入塑料袋沉淀风干,最后将风干的推移质收集于100ml烧杯中,放入105℃烘箱烘干称出其重量,即地表推移质的重量和地下孔裂隙推移质的重量,最后计算土的流失量(悬移质+推移质),如图6所示。
图7为本发明所提供的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统的结构示意图,如图7所示本发明还提供一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统,包括:喀斯特区坡面情况获取模块701、土层样本确定模块702、水土流失量确定模块703、喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律确定模块704和水土保持方案确定模块705。
喀斯特区坡面情况获取模块701用于获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度。
土层样本确定模块702用于根据喀斯特区坡面情况,确定土层样本。
水土流失量确定模块703用于利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量。
喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律确定模块704用于根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律。
水土保持方案确定模块705用于根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
所述土层样本确定模块702,具体包括:初始土层样本确定单元、预处理之后的初始土层样本确定单元和土层样本确定单元。
初始土层样本确定单元用于根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本.
预处理之后的初始土层样本确定单元用于根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本。
土层样本确定单元用于根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定土层样本。
所述水土流失量确定模块703具体包括:土层样本流出的浑水量确定单元、水流失量和土流失量确定单元和水土流失量确定单元。
土层样本流出的浑水量确定单元用于所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量。所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量。
水流失量和土流失量确定单元用于根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量。所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量。
水土流失量确定单元,用于根据所述水流失量和所述土流失量,确定所述土层样本的水土流失量。
所述水流失量和土流失量确定单元,具体包括:地表水流失量确定子单元、地下孔裂隙水流失量确定子单元、地表土的重量以及地表推移质的重量确定子单元、地表土流失量确定子单元、地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量确定子单元和地下孔裂隙土流失量确定子单元。
地表水流失量确定子单元用于利用公式
Figure BDA0002252075430000111
确定地表水流失量。
地下孔裂隙水流失量确定子单元用于利用公式
Figure BDA0002252075430000112
确定地下孔裂隙水流失量。
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
地表土的重量以及地表推移质的重量确定子单元,用于根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量;
地表土流失量确定子单元,用于利用公式确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10。
地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量确定子单元,用于根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量;
地下孔裂隙土流失量确定子单元,用于利用公式
Figure BDA0002252075430000121
确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,包括:
获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度;
根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本;
利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量;
根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;
根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述根据所述喀斯特区坡面情况,确定土层样本,具体包括:
根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本;
根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本;
根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定所述土层样本。
3.根据权利要求1所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量,具体包括:
利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量;所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量;
根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量;所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量;
根据所述水流失量和所述土流失量,确定土层样本的水土流失量。
4.根据权利要求3所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量,具体包括:
利用公式
Figure FDA0002252075420000021
确定地表水流失量;
利用公式
Figure FDA0002252075420000022
确定地下孔裂隙水流失量;
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
5.根据权利要求3所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量,具体包括:
根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量;
利用公式
Figure FDA0002252075420000023
确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10;
根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量;
利用公式
Figure FDA0002252075420000024
确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
6.一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统,其特征在于,包括:
喀斯特区坡面情况获取模块,用于获取喀斯特区坡面情况;所述喀斯特区坡面情况包括喀斯特区坡面倾角、喀斯特区坡面基岩裸露率以及喀斯特区坡面地下孔裂隙度;
土层样本确定模块,用于根据喀斯特区坡面情况,确定土层样本;
水土流失量确定模块,用于利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本的水土流失量;所述水土流失量包括水土地表流失和地下漏失量;
喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律确定模块,用于根据所述土层样本的水土流失量,确定喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律;
水土保持方案确定模块,用于根据所述喀斯特区的水土地表流失和地下漏失规律,确定喀斯特区的水土保持方案。
7.根据权利要求6所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定系统,其特征在于,所述土层样本确定模块,具体包括:
初始土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面基岩裸露率,确定初始土层样本;
预处理之后的初始土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面倾角调节所述初始土层样本的坡面倾角,确定预处理之后的初始土层样本;
土层样本确定单元,用于根据所述喀斯特区坡面地下孔裂隙度调节所述预处理之后的初始土层样本的孔裂隙,确定土层样本。
8.根据权利要求6所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述水土流失量确定模块具体包括:
土层样本流出的浑水量确定单元,用于所述利用降雨实验对所述土层样本进行降雨,确定土层样本流出的浑水量;所述浑水量包括地表流出的浑水量和地下孔裂隙流出的浑水量;
水流失量和土流失量确定单元,用于根据所述浑水量,确定水流失量和土流失量;所述水流失量包括地表水流失量和地下孔裂隙水流失量;所述土流失量包括地表土流失量和地下孔裂隙土流失量;
水土流失量确定单元,用于根据所述水流失量和所述土流失量,确定所述土层样本的水土流失量。
9.根据权利要求8所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述水流失量和土流失量确定单元,具体包括:
地表水流失量确定子单元,用于利用公式确定地表水流失量;
地下孔裂隙水流失量确定子单元,用于利用公式确定地下孔裂隙水流失量;
其中,WS为地表水流失量,WSi为不同降雨时段地表水流失量,WU为地下孔裂隙水流失量,WUi为不同降雨时段i为第i次降雨时段间隔地下孔裂隙水流失量,i=1,2,3,…,10。
10.根据权利要求8所述的一种基于水土流失测量的水土保持方案确定方法,其特征在于,所述水流失量和土流失量确定单元,具体包括:
地表土的重量以及地表推移质的重量确定子单元,用于根据所述地表流出的浑水量,确定地表土的重量以及地表推移质的重量;
地表土流失量确定子单元,用于利用公式
Figure FDA0002252075420000041
确定地表土流失量;其中,SS为地表土的地表流失量,XSi为不同降雨时段产生的地表土的重量,TSi为不同降雨时段产生的地表推移质的重量,i为第i次降雨时段间隔,i=1,2,3,…,10。
地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量确定子单元,用于根据所述地下孔裂隙流出的浑水量,确定地下孔裂隙土的重量以及地下孔裂隙推移质的重量;
地下孔裂隙土流失量确定子单元,用于利用公式
Figure FDA0002252075420000042
确定地下孔裂隙土流失量;US为地下孔裂隙土流失量,XUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙土的重量,TUi为不同降雨时段产生的地下孔裂隙推移质的重量。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114067535A (zh) * 2022-01-18 2022-02-18 山东省国土空间生态修复中心 基于人工智能的地质灾害预警方法、装置及存储介质
CN114217047A (zh) * 2021-12-01 2022-03-22 西北农林科技大学 一种水蚀作用驱动高寒草甸斑块形成的测量方法
CN114354888A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 贵州大学 一种基于喀斯特二元空间结构面源污染的实验装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988886A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 贵州大学 一种用于研究坡面径流和地下孔裂隙流的模拟试验装置
CN102854300A (zh) * 2012-10-16 2013-01-02 贵州大学 研究坡面径流和地下孔裂隙流产流产沙规律的测量方法
CN104007248A (zh) * 2014-05-28 2014-08-27 重庆师范大学 一种岩溶地区水土流失耦合模型的构建方法及其应用
CN105426568A (zh) * 2015-10-23 2016-03-23 中国科学院地球化学研究所 一种估算喀斯特地区土壤流失量的方法
CN105424912A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 贵州师范大学 一种模拟喀斯特地区土壤漏失状况的移动变坡式钢槽
CN207832791U (zh) * 2018-01-29 2018-09-07 北京师范大学 水土流失监测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988886A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 贵州大学 一种用于研究坡面径流和地下孔裂隙流的模拟试验装置
CN102854300A (zh) * 2012-10-16 2013-01-02 贵州大学 研究坡面径流和地下孔裂隙流产流产沙规律的测量方法
CN104007248A (zh) * 2014-05-28 2014-08-27 重庆师范大学 一种岩溶地区水土流失耦合模型的构建方法及其应用
CN105426568A (zh) * 2015-10-23 2016-03-23 中国科学院地球化学研究所 一种估算喀斯特地区土壤流失量的方法
CN105424912A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 贵州师范大学 一种模拟喀斯特地区土壤漏失状况的移动变坡式钢槽
CN207832791U (zh) * 2018-01-29 2018-09-07 北京师范大学 水土流失监测装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QUANHOU DAI ET AL.: ""Runoff and erosion processes on bare slopes in the Karst Rocky Desertification Area"", 《CATENA》 *
张文源等: "喀斯特黄壤区侵蚀性降雨及产沙特征分析", 《生态环境学报》 *
李昌兰: ""喀斯特典型坡耕地土壤养分流失试验研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114217047A (zh) * 2021-12-01 2022-03-22 西北农林科技大学 一种水蚀作用驱动高寒草甸斑块形成的测量方法
CN114217047B (zh) * 2021-12-01 2024-04-26 西北农林科技大学 一种水蚀作用驱动高寒草甸斑块形成的测量方法
CN114354888A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 贵州大学 一种基于喀斯特二元空间结构面源污染的实验装置及方法
CN114067535A (zh) * 2022-01-18 2022-02-18 山东省国土空间生态修复中心 基于人工智能的地质灾害预警方法、装置及存储介质
CN114067535B (zh) * 2022-01-18 2022-03-29 山东省国土空间生态修复中心 基于人工智能的地质灾害预警方法、装置及存储介质

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