应用颗粒分析法还原土壤流失量的方法

2012-07-26刘学明

中国水土保持 2012年11期

刘学明

(哈密地区水利水电工程质量监督站哈密水土保持分站，新疆哈密839000)

对于不适宜布设径流池的坡度较大的山区和丘陵地区，当降雨强度大或融雪水量较大，土壤流失监测点径流筒里的水集满而不能及时进行分流处理时，部分粒径较小的颗粒物质便随水流出径流筒，最终使得所测样方土壤流失量比实际流失量要小。这种情况多出现在降水强度较大且不能及时处理径流筒径流的较偏远的土壤流失监测点上。为解决因这种情况不能准确测得监测点实际土壤流失量的问题，使土壤流失监测结果更接近于实际情况，现介绍一种较为简便的计算方法，即用颗粒分析法还原土壤流失量。该方法的做法是，先对监测样方土壤进行颗粒分析，确定出监测样方的基准颗粒筛分结果，采集结果时再对径流筒内的颗粒进行筛分，并将颗粒分析结果与基准颗粒筛分结果进行比对，利用各粒径级颗粒含量的百分比对各粒径级颗粒含量进行还原分析计算，通过分析修正，确定出监测样方的土壤流失量。

1 基准颗粒筛分结果的确定

1.1 取样

布置径流筒前，在土壤流失监测点下游6 m范围内布置3个土壤断面，分别在宽30 cm、深5～10 cm的范围内进行取样做颗粒筛分试验，确定各粒径颗粒含量的百分比，每个断面的取样量不少于20 kg(干样)。取样时，取样深度可参照附近冲刷沟深度，当附近冲刷沟较深时取样深度取大值、冲刷沟较浅时取小值，同时剔除样品中粒径＞60 mm的颗粒。

1.2 筛分及计算

从风干、松散的土样中按四分法取样，按《土工试验规程——颗粒分析试验》(SL 237—006—1999)中筛析法进行筛分，将筛余结果填入表1，并进行各粒径级颗粒含量的百分比计算。每个断面做3组进行平均，作为该断面颗粒基准筛分结果，对3个断面颗粒基准筛分结果进行平均后作为该监测点的基准颗粒筛分结果。

表1 基准颗粒筛分结果

1.3 结果确定

当3个断面筛分结果相差不大时，取其平均值作为颗粒还原的基准筛分结果;当3个断面筛分结果相差较大时，再增加2个断面进行筛分，取5个断面筛分结果的平均值作为监测点颗粒还原的基准筛分结果。

2 径流筒内物质筛分及还原计算

监测结束后，对径流筒采集的土样进行全物质筛分(剔除径流筒中粒径＞60 mm的颗粒含量)，确定出各粒径级颗粒含量的百分比和质量，然后再对径流筒采集土样全物质颗粒分析结果与基准颗粒筛分结果进行比对，确定出还原粒径，并进行各粒径颗粒含量的还原计算。

2.1 筛分及计算

把径流筒里采集的土样进行风干，采用基准颗粒筛分的标准筛对径流筒收集的土样进行全物质筛分，并将筛余结果填入表2，然后进行各粒径级颗粒含量的百分比计算。

2.2 还原粒径的确定及还原量的计算

把径流筒内物质筛分结果的分计筛余与基准颗粒筛分分析结果中的分计筛余进行对比，当某一粒径颗粒含量的百分比大于基准颗粒筛分结果中的百分比时，先拿该粒径级基准筛余量与下级基准筛余量相比等于实际筛分的本级筛余量与下级筛余量相比来还原下级粒径实际筛余量，计算公式见表2注。计算中，若计算结果大于筒内筛余量时，则将该粒径作为还原粒径，并逐个对该粒径以下各粒径颗粒含量进行还原计算，还原粒径以上颗粒还原含量以径流筒内实际收集量进行计量，然后对各粒径颗粒含量的还原量进行累加，则得到该监测点的实际土壤流失量;若计算结果小于筒内筛余量时，则该粒径不能作为还原粒径，而应以下一级粒径进行对比来确定还原粒径，然后按上述方法重新进行各粒径颗粒还原量的计算，并经累加得到该监测点的实际土壤流失量。