應(yīng)用顆粒分析法還原土壤流失量的方法

劉學(xué)明

(哈密地區(qū)水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站哈密水土保持分站，新疆哈密839000)

對于不適宜布設(shè)徑流池的坡度較大的山區(qū)和丘陵地區(qū)，當降雨強度大或融雪水量較大，土壤流失監(jiān)測點徑流筒里的水集滿而不能及時進行分流處理時，部分粒徑較小的顆粒物質(zhì)便隨水流出徑流筒，最終使得所測樣方土壤流失量比實際流失量要小。這種情況多出現(xiàn)在降水強度較大且不能及時處理徑流筒徑流的較偏遠的土壤流失監(jiān)測點上。為解決因這種情況不能準確測得監(jiān)測點實際土壤流失量的問題，使土壤流失監(jiān)測結(jié)果更接近于實際情況，現(xiàn)介紹一種較為簡便的計算方法，即用顆粒分析法還原土壤流失量。該方法的做法是，先對監(jiān)測樣方土壤進行顆粒分析，確定出監(jiān)測樣方的基準顆粒篩分結(jié)果，采集結(jié)果時再對徑流筒內(nèi)的顆粒進行篩分，并將顆粒分析結(jié)果與基準顆粒篩分結(jié)果進行比對，利用各粒徑級顆粒含量的百分比對各粒徑級顆粒含量進行還原分析計算，通過分析修正，確定出監(jiān)測樣方的土壤流失量。

1 基準顆粒篩分結(jié)果的確定

1.1 取樣

布置徑流筒前，在土壤流失監(jiān)測點下游6 m范圍內(nèi)布置3個土壤斷面，分別在寬30 cm、深5～10 cm的范圍內(nèi)進行取樣做顆粒篩分試驗，確定各粒徑顆粒含量的百分比，每個斷面的取樣量不少于20 kg(干樣)。取樣時，取樣深度可參照附近沖刷溝深度，當附近沖刷溝較深時取樣深度取大值、沖刷溝較淺時取小值，同時剔除樣品中粒徑＞60 mm的顆粒。

1.2 篩分及計算

從風(fēng)干、松散的土樣中按四分法取樣，按《土工試驗規(guī)程——顆粒分析試驗》(SL 237—006—1999)中篩析法進行篩分，將篩余結(jié)果填入表1，并進行各粒徑級顆粒含量的百分比計算。每個斷面做3組進行平均，作為該斷面顆?；鶞屎Y分結(jié)果，對3個斷面顆?；鶞屎Y分結(jié)果進行平均后作為該監(jiān)測點的基準顆粒篩分結(jié)果。

表1 基準顆粒篩分結(jié)果

1.3 結(jié)果確定

當3個斷面篩分結(jié)果相差不大時，取其平均值作為顆粒還原的基準篩分結(jié)果;當3個斷面篩分結(jié)果相差較大時，再增加2個斷面進行篩分，取5個斷面篩分結(jié)果的平均值作為監(jiān)測點顆粒還原的基準篩分結(jié)果。

2 徑流筒內(nèi)物質(zhì)篩分及還原計算

監(jiān)測結(jié)束后，對徑流筒采集的土樣進行全物質(zhì)篩分(剔除徑流筒中粒徑＞60 mm的顆粒含量)，確定出各粒徑級顆粒含量的百分比和質(zhì)量，然后再對徑流筒采集土樣全物質(zhì)顆粒分析結(jié)果與基準顆粒篩分結(jié)果進行比對，確定出還原粒徑，并進行各粒徑顆粒含量的還原計算。

2.1 篩分及計算

把徑流筒里采集的土樣進行風(fēng)干，采用基準顆粒篩分的標準篩對徑流筒收集的土樣進行全物質(zhì)篩分，并將篩余結(jié)果填入表2，然后進行各粒徑級顆粒含量的百分比計算。

2.2 還原粒徑的確定及還原量的計算

把徑流筒內(nèi)物質(zhì)篩分結(jié)果的分計篩余與基準顆粒篩分分析結(jié)果中的分計篩余進行對比，當某一粒徑顆粒含量的百分比大于基準顆粒篩分結(jié)果中的百分比時，先拿該粒徑級基準篩余量與下級基準篩余量相比等于實際篩分的本級篩余量與下級篩余量相比來還原下級粒徑實際篩余量，計算公式見表2注。計算中，若計算結(jié)果大于筒內(nèi)篩余量時，則將該粒徑作為還原粒徑，并逐個對該粒徑以下各粒徑顆粒含量進行還原計算，還原粒徑以上顆粒還原含量以徑流筒內(nèi)實際收集量進行計量，然后對各粒徑顆粒含量的還原量進行累加，則得到該監(jiān)測點的實際土壤流失量;若計算結(jié)果小于筒內(nèi)篩余量時，則該粒徑不能作為還原粒徑，而應(yīng)以下一級粒徑進行對比來確定還原粒徑，然后按上述方法重新進行各粒徑顆粒還原量的計算，并經(jīng)累加得到該監(jiān)測點的實際土壤流失量。

表2 監(jiān)測點土壤流失量還原計算

3 結(jié)語

應(yīng)用顆粒分析法還原土壤流失量的方法，適用于監(jiān)測樣地為粗粒土的監(jiān)測場地，細粒土由于各粒徑級顆粒較細極易隨水流失，還原粒徑難以確定，還原量無法計算準確。因此，應(yīng)用該方法時一定要注意監(jiān)測樣地界面情況，否則用該方法還原出的結(jié)果不能較準確地反映監(jiān)測點實際情況。