[發明專利]一種典型淤地壩壩控流域水土保持措施的評價方法

在審

• 申請號: 201410079682.X
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103870685A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 魏霞;李勛貴
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水土保持措施合理性的評價方法，尤其涉及一種典型淤地壩壩控流域水土保持措施的評價方法。

背景技術

以小流域為單元進行綜合治理,已成為當今世界各國治理水土流失、提高流域可持續發展能力的主要形式。目前,我國小流域綜合治理的目標是明確的,即發揮最大的生態、社會和經濟效益,但由于缺乏權威和標準的綜合治理效益評價方法,使得小流域生態工程評價結果往往存在很大的不確定性。許多研究和技術人員認為,傳統的水土保持綜合治理項目評價指標體系和方法,不能全面反映小流域治理活動對流域生態系統和社會經濟的深遠影響。因此,重新審視現階段我國小流域生態建設成效,回顧與反思生態建設規劃和環境管理政策的科學性,對提高流域生態系統管理水平具有重要的現實意義。修建于各級溝道中的淤地壩，從源頭上封堵了向下游輸送泥沙的通道，在泥沙的匯集和通道處形成了一道人工屏障，在解決黃河泥沙問題，確保黃河安瀾方面發揮了重要作用。同時，在改善生態環境及農業生產條件、建設穩產高產基本農田、調整農村產業結構、高效利用水資源、鞏固退耕還林還（草）成果、促進農村經濟發展等方面，也發揮著極其重要的作用。因此，黃土高原的淤地壩建設工作紅紅火火的進行著，那么每座淤地壩都有其所控制的面積，我們將淤地壩所控制的流域稱為壩控流域，由于淤地壩沉積泥沙記載著建壩后淤積年限內的土壤侵蝕環境變化歷史，可以判斷壩控流域的侵蝕、產沙和侵蝕環境的變化，而典型淤地壩在其淤積年限內，壩地淤積物所提供的分層淤積信息可以反映出壩控流域內的水土流失情況，對評價和預測區域土壤侵蝕變化狀況具有重要意義，本發明正是利用典型淤地壩的這種特性，提取壩地分層淤積土樣，根據壩地分層土樣的粒度分布信息，結合分形理論，探討典型淤地壩淤積年限內壩控流域是否存在沙化趨勢，進而對壩典型淤地壩壩控流域已有水土保措施的合理性給予科學評價。本發明對黃土高原大規模的淤地壩建設與規劃可提供重要科學依據和實踐指導，對改善黃土高原的生態環境和實現該區的可持續發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種實用有效的評價典型淤地壩壩控流域水土保持措施合理性的評價方法的問題，提出了利用典型淤地壩壩地分層淤積土樣粒徑的顆粒組成分形特征研究壩控流域水土保持措施的評價方法，本發明通過以下技術方案實現。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案:

一種典型淤地壩壩控流域水土保持措施的評價方法，包括以下步驟：

步驟s1：選取典型淤地壩；

步驟s2：典型淤地壩淤積層的劃分；

步驟s3：典型淤地壩分層土樣的提取；

步驟s4：各淤積層淤積土樣的顆粒分布分析；

步驟s5：土壤顆粒組成的分形維數D的計算原理；

步驟s6：各淤積層土壤顆粒組成的分形維數D的計算；

步驟s7：典型淤地壩壩控流域水土保持措施的評價。

相比以往的分析評價方法，將典型淤地壩壩控流域的野外取樣資料與分形理論相結合，評價結果更為準確，結果更為合理。

進一步的步驟s1中，典型淤地壩的選取要求滿足三個條件：第一，典型淤地壩位于每條溝的溝頭處；第二，典型淤地壩必須有一定的淤積年限；第三，選取已經被水沖毀的淤地壩。以保證壩地淤積物來源于降雨徑流沖刷該壩控面積上的坡耕地、牧荒坡及溝谷陡崖等不同土地利用類型表層土壤及其更深層的土壤侵蝕量。一定的淤積年限，更具有代表性與典型性。黃土高原地區的淤地壩大都經過長時間的淤積，淤積層相當多，總淤積厚度都是相當厚，如果在壩地挖剖面，工作量相當大，為此選取在滿足前兩個條件時同時是被水沖毀垮掉的淤地壩，順其垮掉或者拉裂的斷面將其進行適當的修整平滑，減少了工作量。

進一步的步驟s2中，根據泥沙沉積旋回理論可知，在同一場降雨形成的洪水中，粗顆粒泥沙先沉降，細顆粒泥沙后沉降，以此來劃分不同的淤積層。

進一步的步驟s3中，分別提取各個淤積層的淤積泥沙樣，取樣過程中要保證每個淤積層內不同高度的泥沙樣均要取到。以保證該樣品的理化指標能夠代表該淤積層淤積泥沙的理化指標。

進一步的步驟s4中，采取篩分法，比重計法和吸管法相結合的方法。按照篤克公式：