根据水土流失的现场调查数据资料,可进行流域水土流失的计算。工程上常用的水土流失计算方法有:水文分析法(又称水文法)和成因分析法(又称水保法)。
水文分析法是从水文统计方面分析计算河流泥沙变化的一种统计方法,该方法利用治理前实测的水文资料,建立降雨径流泥沙关系式——统计模型,以治理后的降雨资料代入关系式,求得未治理情况下可能产生的水量和沙量,即天然产水产沙量。以此与治理后实测水量和沙量比较,其差值即经过治理减少的水量和沙量。水文分析法能够计算水保措施的减水减沙总量,但不能区分各单项措施的减水减沙量。成因分析法是利用水保试验站的小区观测资料计算各项水保措施的减水减沙效益,并考虑河道冲淤及人类活动新增水土流失的一种水保效益计算方法。这种方法的优点是能够计算出各项措施在各个年份中的减水减沙量,明确各项水保措施在减水减沙中的地位和作用,它是计算水保效益、分析当前治理现状、预测未来水沙变化的一种重要分析方法。
冉大川等在河龙区间水土保持措施的减水减沙效益分析中运用了成因分析法,并在流域坡面措施减沙量的成因分析法计算中注重了坡面与沟道、洪水与泥沙之间的有机联系。刘斌等采用成因分析法对黄河中游河龙区间晋西北地区水土保持措施减洪减沙情况进行了分析计算,并与水文分析法计算结果互相印证。陈东立等以甘肃黄土丘陵沟壑区吕二沟流域为研究实例,应用地理信息系统建立流域数字高程模型,与土地利用格局图叠置运算,进行综合分析,并结合利用成因分析法,计算出土地利用景观格局调整后水土保持措施的减水、减沙效益。王鸿斌等在用成因分析法对湫水河流域坡面措施的减洪减沙量计算中,采用了“以洪算沙”法,提高了计算成果的精度和可信度。潘玉娟等以黄土高原地区延安市安塞水土保持试验站三种草本、三种灌木、四种乔木、一种农田共11种不同土地利用方式对土壤和径流养分保蓄效应的研究结果作为依据,对延安市2003年各区(县)不同水土保持措施径流和侵蚀泥沙的氮、磷流失减少量进行定量分析,计算出了该地区径流氮元素和磷元素流失减少量和侵蚀泥沙氮元素和磷元素流失减少量。成因分析法是从成因方面分析计算流域水沙变化的一种方法,能清楚地了解各项措施在流域水沙变化中的作用,不仅能分析计算流域以往的减水减沙效益,而且还能预测未来水沙变化趋势,计算精度较高。(www.daowen.com)
总之,从目前研究的现状来看,通过成因分析法计算各项水土保持措施拦水拦沙效应的成果较多,而计算各项水土保持措施对氮、磷等土壤营养物拦截效应的成果很少。计算水土保持的水环境效应存在的主要困难是缺乏观测资料。通过流域地表径流和地下水水质分析是研究水土保持水环境效应最直接和最有说服力的工作,但这一方面的研究成果几乎是空白。通过径流小区观测资料结合水保措施地块面积计算各项措施对土壤营养物的拦截量,是一种间接也是比较有效的计算方法,但目前径流小区试验中一般只有林草措施、坡耕地等地块的土壤养分流失试验观测资料,课题组成员至今未查到梯田和坝地在不同降雨条件下土壤养分流失的试验观测资料,因此进行梯田和坝地的土壤养分拦截计算时,还需采用其他方法。
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