土壤勘察
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对土壤的类型、性质、分布、形成条件等基本情况进行的勘察与研究工作。水利建设中,土壤勘察是灌区建设必要的前期工作,主要任务是查明流域或灌区的土壤与气候、生物等自然条件,及与人类活动的关系,掌握各类型土壤特性、分布及其利用改良途径,研究防治盐渍化与沼泽化的措施,提供水土资源平衡分析及灌排工程规划设计所必需的土壤资料。
土壤勘察包括土壤调查与制图、土壤物理性质测定、土壤化学性质分析以及土壤水盐动态观测等。规划设计工作的不同阶段,对土壤勘察的工作深度要求不同:①路线踏勘。在进行流域或灌区土壤调查之前,选择代表性的纵横路线,对土壤及其自然条件进行轮廓的调查了解,以确定土壤调查的制图单元,并安排工作计划。②概测。为流域规划或灌区规划进行的土壤调查,其制图比例尺为:1∶50 000~1∶500 000。③详测。为灌区、灌溉工程或农场设计进行的土壤调查,其制图比例尺为1∶1 000~1∶50 000。
(1)土壤调查与制图。研究土壤形成过程、类型分布及其性质的一种基本方法。通过调查,掌握在自然条件及人类活动影响下土壤水、盐及肥力变化规律。在野外要调查研究成土因素,土壤剖面性态与周围环境、土地利用情况的关系;进行地貌及地下水状况的调查,了解地下水及底土特性;调查限制农业生产力发展的有关土壤问题;采取土样、水样进行分析,完成土壤图的绘制。
(2)土壤物理性质测定。可在野外及室内进行测定(参见土壤物理性质测定)。
(3)土壤化学性质分析。主要分析项目有土壤pH值、土壤可溶盐、土壤交换性能、土壤中石膏及碳酸钙、土壤石灰需要率、土壤有机质、土壤养分等。
(4)土壤水盐动态观测。为灌区规划设计及运行管理,防治土壤次生盐碱化,需要进行土壤水盐动态观测。主要是观测潜水蒸发过程中土壤水盐向上运移积累的动态,水从土壤入渗的水盐动态;土壤季节性与多年水盐动态及区域水盐动态监测。
水利土壤勘察采用的新手段、新技术有土壤调查与制图及土壤水盐动态监测的遥感技术应用、自动化制图技术等;土壤水盐测定方面应用中子测水仪、盐分传感器及放射性同位素示踪法等。
土壤流失量 (soil loss amount) 在溅蚀、片蚀和细沟侵蚀等作用下,一定面积土地上的土壤及其母质产生位移和径流输移的泥沙数量。其单位以t或m3计,如以单位面积单位时间内的土壤流失量表示,则称土壤流失率。土壤流失量受气候、地形、土壤、植被、土地经营管理以及水土保持措施等因子所制约,其数值通过实测或计算获得。
观测方法及数据汇集
通过野外径流实验小区的测流取沙设备,由实测径流及沙量或直接量测泥沙淤积量确定(参见水土流失观测)。美国土壤流失量实测资料定期刊登在各个试验研究站的专门报告上,许多地区的实测记录可从印第安纳州拉费耶特国家土壤侵蚀实验室检索。中国土壤流失量主要刊登在水土保持试验研究站(所)的水土流失观测资料汇编中。
预报方法
应用各种土壤流失数学模型进行估算或预报。最基本的估算模型有统计回归模型和参数演进模型两种。统计回归模型是应用数理统计中的回归分析方法,整理分析试验小区和自然集水区实测资料,建立土壤流失量与主要影响因子之间的数学表达式,这类模型具有代表性的是美国的通用土壤流失方程。参数演进模型是在模拟地表径流过程及泥沙输移过程基础上,建立的随时间、空间变化的土壤流失量数学模型。