關(guān)鍵字:
水土流失監(jiān)測是對水土流失發(fā)生、發(fā)展狰晚、危害及水土保持效益定期進(jìn)行的調(diào)查筒饰、觀測和分析工作”谏梗——水利部瓷们,水土保持用語,2006秒咐。
徑流泥沙是衡量土壤侵蝕的重要參數(shù)之一谬晕,可為土壤侵蝕動力過程的模擬與研究、土壤侵蝕預(yù)報模型的建立等提供基礎(chǔ)資料携取,為水土流失的監(jiān)測攒钳、防治等提供科學(xué)依據(jù)。
一雷滋、水土流失監(jiān)測
水土流失是指地表土壤受自然因素和人類活動的影響下產(chǎn)生運(yùn)動變化的過程不撑。從空間上看,水土保持學(xué)科一般從坡面晤斩、小流域焕檬、區(qū)域三個空間尺度對水土流失過程進(jìn)行監(jiān)測分析;從時間上看澳泵,需要通過長期對水土流失進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測才能揭示水土流失發(fā)生發(fā)展的規(guī)律揩页。?
二、云平臺框架
水土流失監(jiān)測云平臺通過運(yùn)用最新的云技術(shù)手段烹俗,結(jié)合現(xiàn)有的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)和3S數(shù)據(jù)成果爆侣,構(gòu)建一個資源集中管理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)平臺幢妄,并在整合數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上逐步開發(fā)分析兔仰、評價、考核等業(yè)務(wù)應(yīng)用蕉鸳,從而支持水土流失監(jiān)測的管理和研究需求乎赴。
三忍法、小流域水土流失監(jiān)測
小流域是一個在地面上有清晰邊界的、由一系列地塊組成的封閉水流匯集空間單元榕吼。在小流域尺度上饿序,監(jiān)測的內(nèi)容主要是徑流和泥沙,通過在卡口站觀測整個小流域水沙過程的變化羹蚣,可作為該類型區(qū)的小流域水土流失原型原探。
四、小流域監(jiān)測指標(biāo)體系
根據(jù)水利部水土保持監(jiān)測中心發(fā)布的《水土保持監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)體系》顽素,其中小流域觀測指標(biāo)組包含以下幾個重要指標(biāo):1.水位(water level)咽弦、2.流量(water discharge)、3.含沙量(sediment concentration)胁出、4.徑流量(runoff volume)型型、5.輸沙量(sediment load)、6.泥沙顆粒組成(sedimentary particles composition)全蝶、7.水體污染(water pollution)闹蒜、8.水土流失面積(water and soil loss area)、9.輸沙模數(shù)(sediment transportation modulus)抑淫、10.徑流模數(shù)(runoff modulus)绷落、11.土壤侵蝕強(qiáng)度(soil erosion intensity)、12丈冬、泥沙輸移比(sediment delivery ratio)嘱函、13.溶質(zhì)含量(solute content)、14.溶蝕速率(dissolve erosive speed)埂蕊。
五往弓、小流域監(jiān)測重要指標(biāo)說明
1.水位:水位是指測驗(yàn)斷面過流水面的相對高度位置。單位為m蓄氧。
2.流量:流量是單位時間通過測驗(yàn)斷面水位的體積函似。單位為m3/s或L/s。
3.含沙量:含沙量為單位體積水中含有的泥沙干重(質(zhì)量)喉童,單位為kg/m3或g/L撇寞。含沙量有懸移質(zhì)含沙量和推移質(zhì)含沙量兩種。有了斷面含沙量和流量堂氯,就能算出斷面輸沙率蔑担,進(jìn)而與過流歷時相乘求出輸沙量,因而成為重要的觀測指標(biāo)咽白。
4.徑流量:徑流量是匯集于測流斷面地表徑流的總量(體積)啤握,單位為m3或L。
5.輸沙量:輸沙量是指被徑流挾帶輸出測驗(yàn)斷面的干沙泥重(質(zhì)量)晶框,單位為t或kg排抬。
6.水土流失面積:水土流失面積是指在一個區(qū)域或流域內(nèi)存在潛在的懂从,并超出容許流失量的水土流失面積大小,單位為km2或hm2蹲蒲。水土流失范圍的確定是依據(jù)國家規(guī)定的土壤容許流失量進(jìn)行的番甩,標(biāo)準(zhǔn)參考水利部發(fā)布的《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)-SL190-2007》。水土流失面積既是流失危害程度的標(biāo)志届搁,又是計算治理程度的重要參數(shù)缘薛。
7.土壤侵蝕強(qiáng)度:土壤侵蝕強(qiáng)度是指在單位時間、單位面積上的土壤侵蝕量咖祭,表達(dá)土壤侵蝕強(qiáng)度的指標(biāo)為土壤侵蝕模數(shù)M(單位為t/km2*a)或者是每年侵蝕土層平均厚度D(單位為mm/a)掩宜。
六蔫骂、徑流泥沙監(jiān)測方法
目前么翰,面對水土流失監(jiān)測中的徑流量和含沙量兩項(xiàng)重要的監(jiān)測指標(biāo),由于監(jiān)測環(huán)境的錯綜復(fù)雜和監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的不足等客觀原因辽旋,導(dǎo)致徑流泥沙的監(jiān)測成為水土保持學(xué)界堪憂的一個難點(diǎn)浩嫌。
根據(jù)實(shí)地考察,現(xiàn)在大部分的水土保持監(jiān)測站采用的都是傳統(tǒng)的人工稱重法對泥沙樣品進(jìn)行測量补胚,這樣的測量方法會由于操作原因和儀器上的問題導(dǎo)致出現(xiàn)較大的誤差码耐;另外,也有購入國外先進(jìn)儀器進(jìn)行測量的情況溶其,例如德國ISCO轉(zhuǎn)盤式水位取樣器能定時采集泥沙樣品骚腥,但由于設(shè)備的操作相對復(fù)雜以及工作人員缺乏有效的培訓(xùn),設(shè)備大部分處于停用狀態(tài)瓶逃。
綜上所述束铭,水土流失基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集問題也是當(dāng)前制約水土流失監(jiān)測云平臺數(shù)據(jù)來源的重要原因。未來厢绝,研制結(jié)構(gòu)簡單契沫、運(yùn)行方便的徑流泥沙自動采集器,實(shí)現(xiàn)無人看守情況下對徑流泥沙樣品的實(shí)時昔汉、準(zhǔn)確懈万、分布式自動采集勢在必行。