DEA西部公路邊坡土壤侵蝕評價模型

1土壤侵蝕量計算模型 關(guān)于土壤侵蝕量的計算，目前國內(nèi)外主要采用的是美國的通用土壤流失方程 usle(universalsoil-lossequation)，作為一個經(jīng)驗統(tǒng)計模型，它是土壤侵蝕研究過程中的 一個偉大的里程碑，在土壤侵蝕研究領(lǐng)域一度占據(jù)主導(dǎo)地位，并深刻地影響了世界各地土壤 侵蝕模型研究的方向和思路。由于usle模型形式簡單、所用資料廣泛、考慮因素全面、因 子具有物理意義，因此不僅在美國而且在全世界得到了廣泛應(yīng)用。“通用土壤流失方程式” 的形式如下： pcslkra1-1 式中：a——土壤流失量（噸∕公頃·年） r——降雨侵蝕力指標(biāo)； k——土壤可蝕性因子。它是反映土壤吝易遭受侵蝕程度的一個數(shù)字。其單位是， 在標(biāo)準(zhǔn)條件下，單位侵蝕力所產(chǎn)生的土壤流失量； l——坡長因子。當(dāng)其它條件相同時，實際坡長與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)坡長（2

土壤侵蝕強度分級標(biāo)準(zhǔn)表（sl190-96） 級別平均侵蝕模數(shù)[t/(km2·a)]平均流失厚度（mm/a） 西北黃土 高原區(qū) 東北黑土區(qū)/ 北方土石山區(qū) 南方紅壤丘 陵區(qū)/西南 土石山區(qū) 西北黃土 高原區(qū) 東北黑土區(qū)/ 北方土石山區(qū) 南方紅壤丘 陵區(qū)/西南土 石山區(qū) 微度＜1000＜200＜500＜0.74＜0.15＜0.37 輕度1000-2500200-2500500-25000.74-1.90.15-1.90.37-1.9 中度2500-50001.9-3.7 強度5000-80003.7-5.9 極強度8000-150005.9-11.1 劇烈＞15000＞11.1 注：本表流失厚度系按土壤容重1.35g/cm3折算，各地可按當(dāng)?shù)赝寥廊葜赜嬎阒?土壤侵蝕程度分級指標(biāo)* 程度 劣地或石 質(zhì)坡地占 該地面積

為提高坡耕地產(chǎn)量,保護(hù)水土流失,分析不同下墊面土壤侵蝕量的預(yù)測方法,以2000~2001遼寧北部典型坡耕地數(shù)據(jù)為樣本,建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土壤侵蝕量預(yù)測模型,應(yīng)用2002年土壤侵蝕量數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行檢驗。結(jié)果表明:采用三層bp網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),輸入層為4個神經(jīng)元,分別為徑流量、降雨量、有機質(zhì)、覆蓋度,輸出層為土壤侵蝕量。預(yù)測值的合格率為80%,精度較高,具有很好的預(yù)測性能。

植被蓋度與土壤侵蝕量之間的關(guān)系在水土流失治理工程中往往被忽視。植被蓋度對減小擊濺侵蝕的效果是非常明顯的。本文以北鎮(zhèn)市華豐水土保持試驗站2005年數(shù)據(jù)為例,建立植被蓋度與作物生長期數(shù)據(jù)模型,并以實例對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出了作為影響水土流失的重要因子——植被蓋度直接決定著土壤侵蝕量大小的結(jié)論。

根據(jù)深圳市全市水土流失斑塊的調(diào)查資料和產(chǎn)沙觀測結(jié)論,通過選取水土流失主要影響因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人為影響因子,建立侵蝕量與這些影響因子之間的多元回歸關(guān)系方程,屬深圳市首例。其中城市化人為影響因子是反映城市水土流失特點的一個因子,反推求得。建立的模型通過2組實測資料的檢驗,具有較高的精度,能夠較科學(xué)地反映深圳地區(qū)城市水土流失特點。

研究了鄭州市西南繞城高速公路邊坡發(fā)生土壤流失的規(guī)律及不同生態(tài)防護(hù)工程的影響。結(jié)果表明,在植被覆蓋度相同時(90%,70%,50%,30%,10%),不同生態(tài)防護(hù)工程(小拱架,方形網(wǎng),無生態(tài)防護(hù))下的邊坡土壤流失量和流失速率各不相同。提出了土壤保持效率的概念和計算方法,建立了3種類型邊坡土壤流失量與降雨量,土壤流失速率與降雨強度關(guān)系模型,得出3種邊坡防護(hù)類型土壤流失量與降雨量,土壤流失速率與降雨強度呈較好的冪函數(shù)關(guān)系;當(dāng)植被覆蓋度為50%~55%時,小拱架、方形網(wǎng)生態(tài)防護(hù)工程土壤保持效率達(dá)到最大值,小拱架生態(tài)防護(hù)土壤保持效率平均為方形網(wǎng)的1.28倍。

土壤侵蝕是當(dāng)今人類面臨的一種最普遍、持續(xù)性最強的地質(zhì)災(zāi)害,是我國乃至全球的最重大環(huán)境問題之一.不當(dāng)?shù)耐恋卣涡袨?容易誘發(fā)水力侵蝕或重力侵蝕等各種土地侵蝕,值得我們高度重視.本文試以m市某土地整治項目為例,運用csle模型對項目區(qū)土壤侵蝕狀況進(jìn)行定量評價.文中著重介紹了土地整治項目土壤侵蝕評價的技術(shù)思路和計算方法,分析了評價模型,并指出了評價應(yīng)該思考的問題,以冀拋磚引玉.

以北京市懷柔區(qū)琉璃河為實驗河段,建立土壤生物工程技術(shù)對山區(qū)公路邊坡進(jìn)行治理的示范區(qū),以金絲垂柳(salix×aureo-pendula)作為主要施工材料,采用灌叢墊、扦插、埋根、梢捆、柳籬擋墻等生物工程措施,并對施工完成5個月后的生長狀況、護(hù)坡效果等進(jìn)行調(diào)查測定。結(jié)果表明:5種土壤生物工程中,金絲垂柳的成活率在90%以上,金絲垂柳在試驗區(qū)具有很好的適應(yīng)性;在不同的工程類型、水淹與否等條件下,金絲柳的生長狀況表現(xiàn)出明顯的差異,其生長狀況為梢捆>埋根>扦插>灌叢墊>柳籬擋墻;水淹1個月較未水淹金絲垂柳的基徑和株高的平均值分別小9.5%和10.7%;采用不同的插穗直徑,金絲垂柳的生長狀況有顯著區(qū)別,生長狀況為\"1.5～3.0cm\">\"3.0～5.0cm\">\"1.0～1.5cm\"。土壤生物工程實施后公路邊坡穩(wěn)定性增強,生物多樣性增加,生物棲息地得到改善?？偨Y(jié)了土壤生物工程在山區(qū)公路護(hù)坡中應(yīng)注意的問題和后期管理措施。

1 公路邊坡放樣程序： 主程序bpfy g—測站xh—測站yn—中樁xe—中樁yb---路肩距路中寬度 c—切線方位角o—控制左右–左+右r—設(shè)計路肩高程q—邊溝及挖 方平臺長度s--移動距離k—實測高程l—控制值，當(dāng)l在0.05m附近時， 即可打樁，在填方時，如l為負(fù)，指揮移尺員向后移1.5l，如為正，向前移1.5l； 在挖方時，如l為負(fù)，指揮移尺員向前移l，如為正，向后移l 本程序的填方邊坡為1：1.5，挖方邊坡為1：1 主程序bpfy g+h lb10 n+e+b+c+r“sjgc”+q“bgc” lb11 fixm {o} “o=”：o o=-1→f=c-90 goto2 ≠→f=c+90 lb12 “x=”：x=n+bcos(f)▲ “y=”：y=e+bsin(f)▲ prog”s

結(jié)合江西省水土保持科學(xué)研究所已完成的公路水土保持監(jiān)測工作,總結(jié)了體積法和樁釘法等土壤侵蝕常規(guī)監(jiān)測方法和技術(shù)在實踐中的運用,計算了贛定高速公路建設(shè)期土壤侵蝕模數(shù)和平均每千米土壤侵蝕模數(shù)分別為14524t/(km2.a)和114t/(km2.a);公路項目建設(shè)期重點監(jiān)測區(qū)域土壤侵蝕模數(shù)技術(shù)指標(biāo)分別為取土場邊坡22540t/km2.a,臺面10500t/(km2.a);棄土場邊坡25990t/(km2.a),臺面14010t/(km2.a);路堤、路塹和施工場地邊坡分別為16270t/(km2.a)1、4450t/(km2.a)6、590t/(km2.a).

土壤侵蝕等級的確定是水土保持工作中的重要問題。參照土壤侵蝕強度分級擬定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級劃分時,由于其標(biāo)準(zhǔn)是界限明顯的量化標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)的選擇,權(quán)重及侵蝕程度、范圍等都具有模糊性。在物元分析方法中引入模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度概念,建立模糊物元模型來確定土壤侵蝕強度等級更具合理性。通過實例分析,并與模糊綜合評判方法和實際調(diào)查結(jié)果進(jìn)行對比,表明此模型是合理、可行的。

文章主要對土石壩工程類別、工程建設(shè)中存在的滲流進(jìn)行分析以及施工實施過程中應(yīng)如何確保工程質(zhì)量。

基于邊坡變形監(jiān)測信息具有一定的灰色特征,應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論的原理和方法,建立了邊坡變形預(yù)測等步長與非等步長gm(1,1)預(yù)測模型。采用gm(1,1)模型對衡桂高速公路某典型邊坡段測斜管監(jiān)測變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果較為一致,表明了本文建立的灰色預(yù)測模型具有較好的可行性和適用性。

通過對土壤侵蝕預(yù)測及其模型的評述,提出了土壤侵蝕預(yù)測建模中存在的問題及對策。從目前已經(jīng)建立的坡面、小流域和區(qū)域不同空間尺度上的土壤侵蝕預(yù)測模型可知,各空間尺度上指標(biāo)的選擇和模型的建立,均是獨立進(jìn)行的,相互之間缺乏有機的聯(lián)系,不同空間尺度模型無法進(jìn)行有效的信息交換。隨著水土流失的治理已由點、小流域治理,進(jìn)入了大規(guī)模連片集中治理的階段,土壤侵蝕預(yù)測建模研究的重點,應(yīng)轉(zhuǎn)向不同空間尺度土壤侵蝕預(yù)測模型之間的關(guān)系與轉(zhuǎn)換上來。通過建立不同空間尺度間土壤侵蝕預(yù)測轉(zhuǎn)換模型,利用小尺度上實用的土壤侵蝕預(yù)測模型和數(shù)據(jù),對區(qū)域水土流失進(jìn)行定量預(yù)測與評價,具有重要的理論與實踐意義。

精伊霍鐵路所經(jīng)地區(qū)地處西部干旱內(nèi)陸,生態(tài)環(huán)境惡劣、脆弱,對人類擾動極其敏感。敦煌鐵路的建設(shè)必將在一定程度上加劇沿線地區(qū)的土壤侵蝕現(xiàn)象。利用遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù),結(jié)合野外調(diào)查分析結(jié)果,編制了精伊霍鐵路兩側(cè)30km范圍土壤侵蝕現(xiàn)狀圖。根據(jù)鐵路沿線土地退化現(xiàn)狀和工程建設(shè)活動對地表生態(tài)系統(tǒng)的影響分析,對施工期土壤侵蝕類型與強度的變化以及工程造成的水土流失總量進(jìn)行了預(yù)測,據(jù)此分析了工程可能造成的土地退化危害,并就此提出了相應(yīng)的防治措施。

根據(jù)南方紅壤侵蝕典型區(qū)域——福建省長汀縣1988、2000、2007年3個年份的遙感影像解譯的土壤侵蝕數(shù)據(jù),確定土壤侵蝕的初始狀態(tài)矩陣和轉(zhuǎn)移概率,應(yīng)用馬爾柯夫模型進(jìn)行土壤侵蝕強度變化預(yù)測,結(jié)果與實際的誤差通過了檢驗,模型在研究區(qū)的土壤侵蝕預(yù)測可靠.預(yù)測結(jié)果表明:研究區(qū)土壤侵蝕總面積2010年為40031.76hm2,2050年仍有30693.56hm2,說明現(xiàn)有土壤侵蝕的治理水平有待提高.預(yù)測1988～2000年和2000～2007年2個初始狀態(tài)下的土壤侵蝕強度變化說明了社會經(jīng)濟發(fā)展及人為調(diào)控對土壤侵蝕有很大的影響,研究區(qū)土壤侵蝕治理需要技術(shù)、物力持續(xù)強度的投入,同時控制不合理利用土地是治理的關(guān)鍵.

將柵格新安江模型與改進(jìn)通用土壤侵蝕方程進(jìn)行耦合,建立基于柵格尺度的水沙模擬模型,以淮河上游息縣水文站以上為研究區(qū)域,基于研究流域dem數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)以及息縣站2000年-2010年水文數(shù)據(jù),模擬了淮河上游2000年-2010年輸沙過程。并基于構(gòu)建的水沙模型,結(jié)合流域2020年和2030年土地利用遠(yuǎn)景規(guī)劃數(shù)據(jù)設(shè)定兩種土地利用模式情景,定量分析了不同土地利用模式情景對流域土壤侵蝕的影響。研究結(jié)果表明:基于柵格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有較好的模擬精度,模擬的輸沙量相對誤差小于15%,確定性系數(shù)0.6以上,滿足泥沙模擬精度要求;林地用地面積增加5%,流域土壤侵蝕量減少8.78%,城鎮(zhèn)用地面積增加8%,流域土壤侵蝕量減少12.73%。研究成果可為淮河水土保持治理和規(guī)劃提供參考。

將柵格新安江模型與改進(jìn)通用土壤侵蝕方程進(jìn)行耦合，建立基于柵格尺度的水沙模擬模型，以淮河上游息縣水文站以上為研究區(qū)域，基于研究流域dem數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)以及息縣站2000年-2010年水文數(shù)據(jù)，模擬了淮河上游2000年-2010年輸沙過程。并基于構(gòu)建的水沙模型，結(jié)合流域2020年和2030年土地利用遠(yuǎn)景規(guī)劃數(shù)據(jù)設(shè)定兩種土地利用模式情景，定量分析了不同土地利用模式情景對流域土壤侵蝕的影響。研究結(jié)果表明：基于柵格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有較好的模擬精度，模擬的輸沙量相對誤差小于15％，確定性系數(shù)06以上，滿足泥沙模擬精度要求；林地用地面積增加5％，流域土壤侵蝕量減少878％，城鎮(zhèn)用地面積增加8％，流域土壤侵蝕量減少1273％。研究成果可為淮河水土保持治理和規(guī)劃提供參考。

從安全性和生態(tài)景觀性角度評述了高速公路邊坡生態(tài)環(huán)境的重要價值,突出邊坡生態(tài)修復(fù)的必要性;概述了邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展,認(rèn)為邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)已相對成熟;通過綜述生態(tài)修復(fù)評價的方法以及邊坡生態(tài)修復(fù)評價研究進(jìn)展,認(rèn)為目前邊坡生態(tài)修復(fù)評價仍缺乏量化體系.

公路建設(shè)對沿線的自然生態(tài)環(huán)境有較明顯的不利影響。如何科學(xué)布置水土保持措施,有效防治公路工程侵蝕,探索出一條公路建設(shè)與社會經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑是西部大開發(fā)戰(zhàn)略順利實施亟待解決的問題。以繞渝高速公路西段為例,對公路建設(shè)項目的土壤侵蝕特點進(jìn)行了系統(tǒng)分析,并提出建立集預(yù)防監(jiān)督管理、工程措施、林草措施、臨時防護(hù)措施、水土保持監(jiān)測等為一體的水土流失綜合防治體系,有效防治公路建設(shè)項目引起的土壤侵蝕。

摘要 本文概括了路基邊坡的病害類型、原因和邊坡的侵蝕機理，提出了邊坡的防 護(hù)類型、特點及防護(hù)類型的選擇原則。 關(guān)鍵詞：路基邊坡邊坡病害侵蝕機理防護(hù)適用性植物防護(hù) 防護(hù)區(qū)劃綜合防護(hù)設(shè)計 abstract stuedyonsideslopeprotectionsystemofexpressway abstractthispaperanalysesthetypesofsideslopedamages， reasonsandprinciplesofthedamages.thispaper alsoexplainthetypes， charactersandselectingprinciplesofprotectionmethods. keywords：subgradesideslopesidesl

結(jié)合某高速公路滑坡情況,根據(jù)其工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件提出了采用抗滑樁同時采取排水措施對該滑坡進(jìn)行治理的方案。根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行了滑坡推力計算并進(jìn)行了抗滑樁設(shè)計,提出了施工過程中動態(tài)監(jiān)測和施工完成后長期監(jiān)測的方案。