ICS13.080.40
中华人民共和国水利行业标准
SL773-2018
生产建设项目土壤流失量测算导则Guidelines for measurement and estimation of soil erosioninproductionand constructionprojects2018-10-23发布
2019-01-23实施
中华人民共和国水利部发布
规范性引用文件
术语和定义、符号
术语和定义
生产建设项目土壤流失类型划分生产建设项目土壤流失量测算流程5.1
划分扰动单元
确定典型扰动单元
现场查勘
划分计算单元
土壤流失量计算
水力作用下一般扰动地表土壤流失量测算6.1
一般规定·
植被破坏型一般扰动地表土境流失量测算6.3地表翻抗型一般扰动地表土块流失量测算7水力作用下工程开挖面土壤流失量测算7.1一般规定
7.2上方无来水工程开挖面土擦流失量测算7.3上方有来水工程开挖面土境流失量测算水力作用下工程堆积体土壤流失量测算8
一般规定
......
8.2上方无来水工程堆积体土填流失量测算8.3上方有来水工程堆积体土境流失量测算风力作用下生产建设项目土填流失量测算9
一般规定
风力作用下一般扰动地表士填流失量测算9.2
风力作用下工程堆积体土境流失量测算生产建设项目土壤流失量测算应用规定10.1
在建生产建设项目土壤流失量测算规定生产建设项目土城流失量预测规定生产建设项日新增土堆流失量估算规定附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
土质现场分类鉴别特征和土质各粒级含量全国各县级行政单元多年平均逐月和年降雨侵蚀力因子及土填可蚀性因子参考值
全国各县级行政单元多年平均逐月和年单位面积风蚀率SL773—2018
SL773—2018
生产建设项目土壤流失类型划分表2
土填结构等级取值表
土壤渗透性等级取值表
不同盖度草地,灌木林地植被覆盖因子参考值不同郁闭度和林下植被覆盖度乔木林地植被覆盖因子参考值工程措施因子参考值
整地及种植方式因子T参考值
轮作制度因子T参考值·
上方无来水工程堆积体土石质因子系数取值表上方无来水工程堆积体坡度因子系数取值表上方无来水工程堆积体坡长因子系数取值表上方有来水工程堆积体土石质因子系数取值表上方有来水工程堆积体坡度因子系数取值表上方有来水工程堆积体坡长因子系数取值表风力作用下典型下垫面2。取值表风力作用下不同土壤类型风蚀可蚀性因子取值表风力作用下工程堆积体堆敢方式因子取值表表A.1
土质现场分类鉴别特征表
土质各粒级含量对照表
全国各县级行政单元多年平均逐月和年降雨侵蚀力因子及土壤可蚀性因子参考值全国各县级行政单元多年平均遂月和年单位面积风蚀率lo
根据水利技术标准制修订计划安排,按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则的结构和编写》的有关规定,编制本标准。本标准共包括10章和4个附录,主要包括以下技术内容:生产建设项目土壤流失类型划分:生产建设项目土壤流失量测算流程水力作用下一般扰动地表、工程开挖面、工程堆积体等土壤流失量测算:风力作用下一般扰动地表、工程堆积体等土壤流失量测算;生产建设项目土壤流失量测算应用规定,本标准为全文推荐。
本标准批准部门:中华人民共和国水利部本标准主持机构:水利部水土保持司本标准解释单位:水利部水土保持司本标准起草单位:中国水利水电科学研究院本标准参编单位:西北农林科技大学长江水利委员会长江科学院
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社本标准主要起草人:宁堆虎
刘孝盈
屈丽琴
谢永生
杜鹏飞
单志杰
本标准审查会议技术负责人:李本标准体例格式审查人:徐海峰屈建军
郭乾坤
张平仓
宋文龙
姐瑞平
王文龙
张瑞强
SL773-2018
第1部分:标准
程冬兵
马洪超
柳本立
王一峰
本标准在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司(通信地址:北京市西城区白广路二条2号:邮政编码:100053:电话:01063204533;电子邮箱:
[email protected],cn),以供今后修订时参考。V
1范围
生产建设项目土壤流失量测算导则SL7732018
本标准规定了生产建设项目土集流失类型划分、土填流失量测算流程和应用规定,水力作用下生产建设项自的一般扰动地表、工程开挖面、工程理积体等土境流失量测算,风力作用下生产建设项目的一般扰动地表、工程堆积体等土墩流失量测算本标准适用于水力和风力作用下生产建设项目土壤流失量的事前预测,事中监测和事后计算。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(每括所有的修政单》适用于本标准。SL419水土保持试验规程
3术语和定义、符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准
扰动地表disturhed land
因生产建设活动挖域,占压,耐扰以及其他扰动方式破坏了顾有植被改变了原有地形或表层物质物理性状的土地。
扰动单元disturbeduni
方式相同、扰动强度相伤、
生产建设活动扰动形
填类型和质地相近、气象条件相似,成的靠动
以及空间上连续的扰动地表
typical disturbedunil
典型扰动单元
以一定数量和抽样比例确定的,能够质映生产建设扰动情况。需要量测和调查其几何尺寸、地表覆盖、土填类型和质地以及气象等参数,用于测算生产建设更目主囊流失量的扰动单元。3.1.4
计算单元calculationunit
按照扰动方式、坡度、坡长、地表覆盖、土填类型和质地、气象条件等参数相对一致的原则,对各个典型扰动单元进行划分,能够直接应用生产建设项目土填流失类型三级分类对应的土壤流失量测算公式计算滇失量的基本单元。3.1.5
一般扰动地表
generally disturbed land surface生产建设项目施工期和运行期,由挖损、占压等建设活动形成的林草植被减少、表层土壤物理性状改变,仍维持原有整体地形的扰动地表。3.1.6
bare slopedueto excavation of project工程开挖面
生产建设项目施工期和运行期,因开挖造成的由土壤、成土母质或岩石构成的裸露坡面1
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congeries ofproject
工程堆积体
生产建设项目施工期和运行期产生的土、石、渣或其他固体物质组成的堆积体。3.1.8
工程开挖面标准下垫面
ofproject
standard underlying erosion surface for bare slope due to excavation在工程开挖面的坡面上设置的宽为1m,水平坡长为5m,坡度为50,用于对比观测土壤流失的全土质裸露下垫面。
工程堆积体标准下垫面standardunderlyingerosionsurfaceforcongeries of project在工程堆积体的坡面上设置的宽为1m,水平坡长为5m,坡度为25,用于对比观测士填流失的全土质裸露下垫面。
工程开挖面土质因子soilandrockfactorforbareslopedueto excavationofproject反映工程开挖面下垫面质地和土体密度对外营力别蚀和搬动影响程度的指标。3.1.11
工程堆积体土石质因子soil androckfactorincongeriesofproject反映工程堆积体物质被外营力剥蚀和搬运敏感程度的指标。3.1.12
风蚀可蚀性因子
wind erodibility factor
不同性质土壤对风蚀敏感程度的归一化指标。3.1.13
坡长因子slopelengthfactor
降雨、土境,坡度,土地利用和水土保持措施等其他条件一致的情况下,一般扰动地表某一坡长玻面的填流失量与标准小区的土填流失量之比:或降雨(径流)、土境石)、坡度等除坡长以外的其他条件一致的情况下,工程开挖面、工程堆积体某一坡长坡面的土壤流失量与标准下垫面的土填流失量之比,
坡度因子slopegradient factor降雨、土壤、坡长、土地利用和水土保持措施等其他条件一致的情况下,一般扰动地表某一坡度坡面的土壤流失量与标准小区的土壤流失量之比:或降雨(径流)、土填(石)、坡长等除坡度以外的其他条件一致的情况下,工程开挖面、工程堆积体某一坡度坡面的土琅流失量与标准下垫面的土壤流失量之比,
植被覆盖因子vegetation cover factor降雨、土壤、坡度、坡长等其他条件一致的情况下,有一定植被覆盖坡面上的土壤流失量与标准小区的土壤流失量之比,
工程指施因子engineeringmeasurefactor降雨、土壤,坡度,坡长等其他条件一致的情况下,有水土保持工程措施坡面上的土壤流失量与标准小区的土壤流失量之比。
耕作指施因子
tillage measure factor
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降雨、土壤、坡度、坡长等其他条件一致的情况下,有水土保持耕作措施坡面上的土壤流失量与标准小区的土壤流失量之比。
径流冲蚀力因子
runoffscouring Forcefactor
表征上方来水对坡面冲剧能力的指标。3.1.19
起动风速
thresholdwind speed
风力逐渐增加使地表颗粒物脱离静止状态开始运动时的临界风速。3.1.20
粗趟干扰因子
roughness effecting factor
表征植被、砾石等地表覆盖对土壤风蚀削弱作用的指标。特号
本标准中的符号见附录A。
生产建设项目土境流失类型划分4.1
生产建设项目土填流失类型宜按表1划分,其中,一级分类依据侵蚀外营力划分,二级分类依据下垫面工程扰动形态划分,三级分类依据扰动程度、上方有无来水等因素划分。表1
一级分类
水力作用下的
土境蕉失
风力作用下的
土壤流失
二级分类
—般批动地表
工程开挖面
生产建设项目土塘流失类型划分三级分类
植被破环型
一般优响地表
地表翻扰型
般抗动地表
上方无来水
工程开挖面
上方有来水
工程开挖面
上方无来水工程堆积体
工程堆职体
一般扰动地表
工程堆积体
上方有果水工程堆积体
人为活动导致原有林草植被理受破坏,地表植被殖益减少或课露,未扰动地表土境,维持原有整体地形的扰动地表
人为括动导敢地表土境制动,原有植被覆益明显减少或操露,单持原有擎体地形的扰动地表工程开挖面上操已达到或题过分水路,或在工程开挖面顶部有截排水沟等坡面径流栏截措随,不受上方来水冲削侵蚀的开挖面
工程开挖面上缘来达到分水峰,且在工程开挖面部无排水沟等坡面径流栏载措陷,受上方来水冲刷侵蚀的开挖面
在平地或坡面堆积,不受上方来水冲剧侵晚的堆积体在坡沟维积或在平地堆积但项部有较大平台,受降水和堆积体顶部以上来水共同没蚀的堆积休水力作用下生产建设项目土填流失可按一般扰动地表、工程开挖面、工程堆积体3种下垫面类4.2
型计算。未经实的工程回填面,可参照地表翻扰型一般扰动地表计算土壤流失量:未采取水土流失防治措施的碾压地表、填压面填筑面),可参照工程开挖面计算土壤流失量:风力作用下生产建设项目土壤流失可按一般扰动地表、工程堆积体2种下垫面类型计算,碾压4.3
地表的风蚀量可参考一般扰动地表进行计算。3
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5生产建设项目土埭流失量测算流程5.1划分扰动单元
5.11收集生产建设项目主体工程建设内容、建设规模、建设期、项目区地形、气象、植被等基础资料。
5.1.2根据5.1.1收集的资料、确定生产建设项目扰动地表的范围。按扰动方式相同、扰动强度相仿、填类型和质地相近、气象条件相似、空间上相连续的原则,将生产建设项目的扰动地表划分为扰动单元,划分要求如下
8)空间不连续的区域划分为不同的扰动单元,b)按年降雨量>800mm、800mm≥年降雨量>400mm、400mm≥年降雨量>200mm、年降量≤200mm的区间将不同年降雨量的区域划分为不同的扰动单元。e)砂土、壤土、黏土等不同土境质地划分为不同的扰动单元d水力作用和风力作用等不同主导外营力作用的扰动地表划分为不同的扰动单元,工程开挖面、工程堆积体等不同类型划分为不同的扰动e)同一外营力作用下,一般批动地单元。
D工程不同防治分区划分为不同的扰动单元,5.1.3将5.1.2划分的扰动单元划分为不同规模的优动单元8)一般扰动按扰动面积
小三个规模。
b)工程开挖面按挖
中、小三个规模
具体制分要求如下:
0hm,10hm≥扰动面积>1hm
10万m、10万m≥填方量
e)工程堆积体按填方量
中、小三个规模。
扰动面积≤1hm划分为大、中、
挖方推1万m划分为大、
填方量≤1万m划分为大
5.1.4按5.12的分类和5.1.3的规模划分,还一分类统计生严建设项自的扰动单元。5.2确定典型扰动单元
5.2.1生产建设项目扰动单元数量小于等于20个时,全部扰动单元均应确定为典型扰动单元。5.2.2生产建设项目扰动单元数量美于20个时,宜以抽样方式确定典型扰动单元,抽样时:a)按5.1.3划分的不同类型下的大,中、小规模分别抽样规模扰动单元数量的10%。
b)涉及的各种类型和规模的扰动单元应至少选敢1个。c)抽样总数应不少于20个,
5.3现场查勘
抽样数量应不少于同一类型下同等5.3.1对确定的每个典型扰动单元应进行现场测量、取样和调查,包括以下内容:a)长度、宽度、坡度。
b)植被类型、郁闭度、覆盖度,水土保持措施状况,石盖度、c)物质组成和性状。
d)典型扰动单元上方汇水面积。e)典型扰动单元所在区域的气象资料。5.3.2典型扰动单元几何尺寸可用下列工具测量:a)长度、宽度采用皮尺、测距仪等。4
b)坡度采用罗盘、坡度测定仪等5.3.3植被郁闭度和覆盖度、砾石盖度可采用照相法或目估法等方法确定,SL773—2018
5.3.4有实验条件时,可现场测定,或取样后带回实验室测定土体密度、机械组成、有机质、含水量、砾石重量百分数等所需的物质组成及性状:无实验条件时,应在现场通过手测法,按附录B表B1和表B.2确定土填质地和机械组成。5.3.5典型扰动单元上方有汇水面时,依据汇水面积的大小,可采用皮尺、测距仪、GPS等工具量测,或通过退感影像、地形图等资科计算5.3.6气象参数宜通过下列优先顺序获取:)典型扰动单元附近安装的雨量计和风速仪等气象设备的监测数据。b)距典型扰动单元最近的气象站数据,c)典型扰动单元所在县域气象数据。5.3.7测量典型扰动单元的几何尺寸、植被郁闭度和覆盖度流失的时段相一致。
石盖度等参数的时段应与发生土境5.3.8现场查勘典型扰动单元的长度、宽度、坡度,植被类型,郁闭度、覆盖度,水土保持措施状况,砾石盖度,物质组成和性状等相关参数的精度应满足5.41对划分计算单元并确定各计算单元相关参数的要求,同时应满足101.3对计算单元土境取样的要求5.4划分计算单元
5.4.1根据现场查勘和实验测定的相关数据,按照扰动方坡长、地表覆盖、土壤类型和
坡度、
质地、气象条件等参数相对一致的原则,在适当比例尺的图件主
特每个
典型扰动单元进一步划分为
生产建设项目土填流失类型三载分类对虚的计算单元。划分要求如下!a)扰动方式、
、气象条件接5.13分美,规模按513划分不同类型和规模的典型扰动单元应划分为不同的计算单元,现场调查和实验测定结果与原分类不
致的,应按现场调查和实验
测定结果进行调整
b)土琅类型和质地应接表B进行划分,不同重地的典型扰动单元划分为不同的计算单元。e)实地坡度相差小于等于5的典型扰动单元应划分为间一算单元,相差大于5的划分为不同的计算单元
堂小于等于5m的典型扰动单划分为同一计算单元,相差大于5m的划d实地坡长、宽度相差
分为不同的计算单元。
e)地表植被覆盖度或砾石盖度相差小于等于10%的典型挑动单元划分为同一计算单元,相差大于10%的划分为不同的计算单元
水土保持措施相同的典型扰动单元划分为同一计算单元,永土保持措施不同的划分为不同的计算单元,
g)有阻风设施且类型一致的典型扰动单元划分为同一计算单元,无阻风设施或类型不一致的划分为不同的计算单元。
h)上方有来水冲刷的典型扰动单元和无来水冲刷的典型扰动单元划分为不同的计算单元。i)不同县域内或不同气象站控制范围内的典型扰动单元划分为不同的计算单元。5.4.2按5.4.1划分计算单元后,如现场查勘阶段对各个计算单元的长度、宽度、坡度,土壤类型、质地、含水量、有机质含量、砾石含量,植被类型、郁闭度、覆盖度、砾石盖度,水土保持措施等相关参数有漏测的,应进行现场补测。其中计算单元地表土壤性质参数的取样方法应满足10.1.3的要求,
5.4.3统计各计算单元要紫信息,包括,长度、宽度、坡度、面积,土填类型、质地、含水量、有机质含量、砾石含量,植被类型、郁闭度、覆盖度、砾石盖度,水土保持措施,上方汇水面积,降5
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水、风速、风向等。
5.5土境流失量计算
5.5.1根据各计算单元所属的扰动类型,按表1的类型划分选择相应的计算公式。应根据实际需要,按日、月、年、多年平均等时间尺度,优先选用过程资料详细的计算公式。5.5.2综合考虑各计算单元所属的扰动类型及实际计算需求,确定各计算单元土壤流失量计算时段。5.5.3计算各计算单元土壤流失量,同一计算单元水力侵蚀和风力侵蚀产生的土壤流失量应分别计算。
5.5.4统计各典型扰动单元的主填流失量。典型扰动单元中各计算单元的主填流失量之和即为该典型扰动单元的土壤流失量,
5.5.5生产建设项目总士境流失量按如下方式计算:a)扰动单元数量小于等于20个的项目,各典型扰动单元土壤流失量之和即为项目总土壤流失量,
b)扰动单元数量大于20个的项目,先计算同一类型下同等规模的典型扰动单元土壤流失量平均值,然后将各类型和规模的扰动单元数量与相应的典型扰动单元土壤流失量平均值相乘,各乘积之和即为项目的总土境流失量。6水力作用下一般扰动地表土填流失量测算6.1一般规定
6.1.1划分一般扰动地表土壤流失量计算单元应符合下列要求:a)同一计算单元扰动前地形地貌和土地利用情况基本一致。6)同一计算单元的扰动方式相同,c)同一计算单元扰动后植被覆盖、土壤物理性状等相近。》计算单元的划分应反映施工进度的变化,当同一扰动下垫面地形条件、土地利用、植被覆益等条件发生较大变化时,应视为多个计算单元,分别计算相应测算期的土壤流失量6.1.2每个一般扰动地表计十算单元的测算期可根据实际需要确定。根据所能获得的降雨资料,可按日、月、年、多年平均等时间尺度计算土壤流失量,最长为该计算单元被人为扰动形成一般扰动地表至完成水土保持措施布设所经历的时间,6.1.3每个一般扰动地表计算单元对应的土壤流失量测算方法所涉及的参数,应通过现场观测或取样测试等方式获取;确无条件现场观测或取样测试时,可参考本标准给出的经验值,结合现场实际情况确定。6.2植被破坏型一般扰动地表土壤流失量测算6.2.1植被破坏型一般扰动地表计算单元土壤流失量按公式(1)计算:M.-RKL,S,BETA...
式中:
一植被破坏型一般扰动地表计算单元土壤流失量,t;M
R-降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hm*·h)sK土壤可蚀性因子,t·hm·h/(hm·MJ·mm)L
坡长因子,无量纳;
坡度因子,无量纲;
植被覆盖因子,无量纲:
工程措施因子,无量纲;
耕作措施因子,无量纲
一计算单元的水平投影面积,hm降雨侵蚀力因子按照所获取的降雨资料分别采用以下不同算式:6.2.2
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a)可获得逐日降雨资料时,降雨侵蚀力因子R取值R,按公式(2)、公式(3)和公式(4)计算逐日降雨侵蚀力因子,获得逐日降雨侵蚀力因子后,根据实际需要,可累加逐日降雨侵蚀力因子值得到多日、月、多月和年等不同时间尺度测算期的降雨侵蚀力因子R,=a(p,).
#=21.586371
B=0.836+17.144pa+24.455py2
式中:
第r日的降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hm·h);第r日的日降雨量,mm,需单日降雨量≥12mm,否则按0计计算降雨侵蚀因子统计系数,无量纲;日降雨量≥12mm的日均雨量,mm;日降雨量≥12mm的年均雨量,mm(2)
.(4)
b)可获得月降雨资料时,降雨侵蚀力因子R取值R,按公式(5)计算逐月降雨侵蚀力因子获得遂月降雨侵蚀力因子后,根据实际需要,可累加逐月降雨侵蚀力因子值得到多月和年等不同时间尺度测算期的降雨侵蚀力因子。R,=0.183p.Lw
式中:
R.第m月的降雨侵蚀力因子,M·mm/(hm·h):P
一第m月的降雨量,mm。
)可获得年降雨资料时:降雨侵蚀力因子R取值R,按公式(6)计算年降雨侵蚀力因子,获得逐年降雨侵蚀力因子后,根据实际需要,可累加逐年降雨侵蚀力因子值得到多年降雨侵蚀力因子。
R,=0.053p.
式中,
R一一年降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hm,h):p.年降雨量,mm。
d)可获得多年平均降雨资料时,降雨侵蚀力因子R取值R,按公式(7)计算多年平均降雨侵蚀力因子。
R-0.067p1627
多年平均降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hmh):多年平均降雨量,mm
(7))
e)无降雨资料时,宜优先采用项目所在地邻近气象站的降雨资料计算降雨侵蚀力因子。确无条件获取资料的,按附录C选用计算单元所在县级行政区的降雨侵蚀力因子。6.2.3土填可蚀性因子宜根据项目区周边标准小区实际观测资料计算。方法如下:a)采用标准小区实测资料计算土可蚀性因子时,应确保计算单元土壤类型与标准小区土壤类型相同,且实测资料序列不少于3年,土壤可蚀性因子按公式(8)计算:K-M./R,
式中:
标准小区实测时段土壤流失量,t/hm(8)
SL773—2018
标准小区相应实测时段的降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hm,h),参照公式(2)、公式
(3)和公式(4)计算。
b》若无标准小区观测资料,按照能否取样测试土境粒径组成分别采用以下方法确定土填可蚀性因子,
1)能够取样测试土壤粒径组成时,土填可蚀性因子按公式(9)计算:K=[2.1X10-(mn+nm)(12-OM)+3.25(g1-2)+2.5(g-3)J/759(9)式中:
粒径在0.002~0.1mm的土填颗粒含量百分比,%;m
因粒结构
土质类型
缤砂土
粉砂土
粉填土
秒黏擦土
粘镶土
粉砂黏螺土
砂黏土
粉砂黏土
粒径在0.002~0.05mm的土壤粉砂含量百分比,%;粒径在0.05~2mm的土壤颗粒含量百分比,%;土填有机质含量,%:
土壤结构等级,无量纲,可根据土填团粒结构参考表2服值:土填渗透性等级,无量纲,可根据土填粒径组成参考表取值。表2主眼结构等级取值表
1mm特询团教
m中肌司教
bzxZ.net>10mm片状,快状和大快状
表3土境潜增性等级取值表
电热o.5o2co.0omm
80-100
土集结构等
40~100
2)无法测量土填粒径组成时,可参考附录C选用土壤可蚀性因子值。坡长因子按公式(10)和公式《11)计算:6.2.4
L,-(/20)
a=acosg
土瑞涉适性等级
计算单元水平投影坡长度,m,对一般扰动地表,水平投影坡长≤100m时按实际值计算,水平投影坡长>100m按100m计算:?
计算单元坡度,(,取值范围为o~90(注意:如使用Office、WPS等软件计算时、需
将角度转化为弧度);
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