标准条款
一、就地入渗措施的效益计算
就地入渗的水土保持措施,包括造林、种草和各种形式的梯田(梯地),其作用包括:增加土壤入渗,减少地表径流,减轻土壤侵蚀,解决“面蚀”问题。计算时应符合下列规定。
计算项目包括两方面:一是减少地表径流量,以m3计;二是减少土壤侵蚀量,以t计。
计算方法按两个步骤:第一步先求得减少径流与侵蚀的模数,第二步再计算减少径流与减少侵蚀的总量。
(1)减流、减蚀模数的计算,用有措施(梯田、林、草)坡面的径流模数、侵蚀模数与无措施(坡耕地、荒坡)坡面的相应模数对比,按公式(9-1)和公式(9-2)计算:
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式中:ΔWm———减少径流模数,m3/hm2;
ΔSm———减少侵蚀模数,t/hm2;
Wmb———治理前(无措施)径流模数,m3/hm2;
Wma———治理后(有措施)径流模数,m3/hm2;
Smb———治理前(无措施)侵蚀模数,t/hm2;
Sma———治理后(有措施)侵蚀模数,t/hm2。
(2)各项措施减流、减蚀总量的计算,应用各项措施的减流、减蚀有效面积与相应的减流、减蚀模数相乘,按公式(9-3)和公式(9-4)计算:
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式中:ΔW———某项措施的减流总量,m3;
ΔWm———减少径流模数,m3/hm2;
ΔS———某项措施的减蚀总量,t;
Fe———某项措施的有效面积,hm2;
ΔSm———减少侵蚀模数,t/hm2。
(3)计算减流模数与减蚀模数应考虑下列因素:
a)当治理前后的径流模数和侵蚀模数是从20m(或其他长度)小区观测得来时,与自然坡长相差很大,应考虑坡长因素的影响,治理前侵蚀模数的观测值偏小。
b)一般小区上的治理措施比大面上完好,这一因素影响治理后减蚀模数的观测值偏大。
c)二者都需采取辅助性全坡长观测和面上措施情况的调查研究,取得科学资料,进行分析,予以适当修正。
(4)减流、减蚀有效面积的确定应符合下列规定:
a)根据计算时段内(例如10年)各项措施实施后减流、减蚀生效所需时间(年),扣除本时段内未生效时间(年)的措施面积,求得减流、减蚀有效面积。
b)一般情况下,梯田(梯地)、保土耕作、淤地坝等当年实施当年有效;造林有整地工程的当年有效,没有整地工程的,灌木需3年以上,乔木需5年以上有效;种草第二年有效。
c)保土耕作当年有减流、减蚀作用,可以计算;但其实施面积不能保留,不能累计;当年实施当年有效,第二年不再实施,原有实施面积不复存在,不能再计算其减流、减蚀作用。
d)一个时段(例如10年)的治理措施,如是逐年均匀增加,则此时段的年均有效面积可按公式(9-5)计算:
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式中:Fea———时段年均有效面积,hm2;
Feb———时段初有效面积,hm2;
Fee———时段末有效面积,hm2。
二、就近拦蓄措施的效益计算
就近拦蓄措施,包括水窖、蓄水池、截水沟、沉沙地、沟头防护、谷坊、塘坝、淤地坝、小水库和引洪漫地,其作用包括拦蓄暴雨的地表径流及其挟带的泥沙,在减轻水土流失的同时,还可供当地生产、生活中利用。计算中应全面研究各项措施的具体作用,并符合下列规定。
计算项目包括两方面:一是减少的径流量,以m3计;二是减少的泥沙量,以t计。
计算方法,对不同特点的措施,应采取不同的计算方法。计算方法主要有典型推算法和具体量算法两种:
(1)典型推算法。对于数量较多、而每个容量较小的水窖、涝池、谷坊、塘坝、小型淤地坝等措施;可采用此法。通过典型调查,求得有代表性的单个(座)拦蓄(径流、泥沙)量,再乘上该项措施的数量,即得总量。
(2)具体量算法。对数量较少、而每座容量较大的大型淤地坝、治沟骨干工程和小(二)型以上水库等措施,应采用此法。其拦蓄(径流、泥沙)量,应到现场逐座具体量算求得。
(3)对未淤满的淤地坝、小水库,可计算其拦泥、蓄水作用;在淤满以后,如不加高,可不再计算此两项作用。淤满后的拦泥量可按公式(9-6)计算:
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式中:ΔV———坝地拦泥总量,t;
Δms———单位面积坝地拦泥量,t/hm2;
Fe———坝地拦泥有效面积,hm2。
在一段时期内(例如n年)坝地的年均拦泥有效面积按公式(9-7)计算:
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式中:Fea———时段平均坝地拦泥的有效面积,hm2;
Feb———时段初坝地拦泥的有效面积,hm2;
Fee———时段末坝地拦泥的有效面积,hm2。
三、减轻沟蚀的效益计算
减轻沟蚀效益包括四个方面,可按公式(9-8)计算:
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式中:ΔG1———沟头防护工程制止沟头前进的保土量,m3;
ΔG2———谷坊淤地坝等制止沟底下切的保土量,m3;
ΔG3———稳定沟坡制止沟岸扩张的保土量,m3;
ΔG4———塬面、坡面水不下沟(或少下沟)而减轻沟蚀的保土量,m3。
这四个方面的作用,应分别采取以下不同的方法计算。计算所得保土量后均应将m3折算为t。
(一)制止沟头前进效益的计算
对于治理后不再前进的沟头,应通过调查和量算,求得未治理前若干年内平均每年沟头前进的长度(m)和相应的宽度(m)与深度(m),从而算得治理前平均每年损失的土量(m3),即为治理后平均每年的减蚀量(或保土量)。
(二)制止沟底下切效益的计算
对于治理后不再下切的沟底,应通过调查和量算,求得在治理前若干年内每年沟底下切深度(m)和相应的长度(m)与宽度(m),从而算出治理前平均每年损失的土量(m3),即为治理后制止沟底下切的减蚀量(或保土量)。
(三)制止沟岸扩张效益的计算
对于治理后不再扩张的沟岸,应通过调查和量算,求得在治理前若干年内平均每年沟岸扩张的长度(顺沟方向,m)、高度(从岸边到沟底,m)、厚度(即对沟壑横断面加大的宽度m),从而算得治理前平均每年损失的土量(m3),即为治理后平均每年的减蚀量(或保土量)。
(四)水不出沟对减轻沟蚀效益的计算
应根据不同的资料情况,分别采取下列直接运用观测成果和流域减蚀总量反求两种不同的计算方法:
(1)在布设了水对沟蚀影响试验观测的小流域,可直接运用观测成果进行计算;但其成果,应与全流域减蚀总量的计算成果互相校核,取得协调。
(2)在没有布设上述试验观测的小流域,可采用流域减蚀总量反求的方法,按公式(9-9)计算:
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式中:ΔG4———水不出沟减轻的沟蚀量,m3;
ΔS———流域出口处测得的减蚀总量,m3;
∑ΔSi———流域内各项措施计算减蚀量之和,m3。
(3)采用公式(9-9)计算时,尚应符合以下条件:
a)ΔS的观测和∑ΔSi的计算允许误差为±20%。
b)流域内无较大的其他天然冲淤变化影响;或者虽有这样的变化,但已通过专门计算,消除了其影响。
四、坡面排水
治理前后坡面排水能力的变化可按公式(9-10)计算:
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式中:ΔQ———治理前后坡面排水能力的变化值,m3/s;
Qa———治理后坡面排水能力,m3/s;
Qb———治理前坡面排水能力,m3/s。
五、调节小流域径流
调节小流域径流包括年径流量、旱季径流量和雨季径流量的变化,可按公式(9-11)计算:
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式中:ΔRi———治理前后年径流量、旱季径流量和雨季径流量变化值,mm;
Ria———治理后年径流量、旱季径流量和雨季径流量,mm;
Rib———治理前年径流量、旱季径流量和雨季径流量,mm。