地面观测技术课件

,地面观测技术,地面观测技术课件,地面监测技术概论,水蚀影响因子监测,坡面水蚀监测,小流域水蚀监测,水土保持效果监测,泥石流、重力侵蚀监测,风沙侵蚀监测,其它监测,目 录,地面监测技术概论水蚀影响因子监测坡面水蚀监测小流域水,一、地面监测的基本特点与基本要求,基本特点：复杂、长期、综合、艰苦,基本要求：代表性、合理性、精确性、可比性,（一）地面观测技术概论,一、地面监测的基本特点与基本要求基本特点：复杂、长期、,二、地面监测的基本原则,真实性原则,重复性原则,对比原则,（一）地面观测技术概论,二、地面监测的基本原则真实性原则（一）地面观测技术概论,三、地面监测的基本方法,现场监测,实地调查,指标评价,（一）地面观测技术概论,三、地面监测的基本方法现场监测（一）地面观测技术概论,四、地面监测数据统计理论（略）,思想重视、认识统一,监测的基本素质,（一）地面观测技术概论,四、地面监测数据统计理论（略）思想重视、认识统一（一）地,一、土壤综合特性监测,土壤可蚀性（Soil Erodibility）,土壤抗冲性（Soil Anti-scourability）,土壤抗蚀性（Soil Anti-erobility）,土壤渗透性（Soil Permeability）,（二）水蚀主要影响因子监测,一、土壤综合特性监测土壤可蚀性（Soil Erodibi,一、土壤综合特性监测,土壤可蚀性,Soil erodibility,可蚀性指标：,土壤质地,土壤有机质含量,土壤结构,土壤渗透性,指标测定方法,小区测验法,K因子逆求法,（二）水蚀主要影响因子监测,一、土壤综合特性监测土壤可蚀性可蚀性指标：指标测定,一、土壤综合特性监测,土壤抗冲性,Soil scourability,抗冲性指标：,冲刷模数,冲刷时间T,冲刷强度Kw,抗冲力S,指标测定方法,崩解法、冲刷法,小区测验法,土壤性质测定法,（二）水蚀主要影响因子监测,一、土壤综合特性监测土壤抗冲性抗冲性指标：指标测定,一、土壤综合特性监测,土壤抗蚀性,Soil Anti-erobility,土壤有机质含量,及机械组成测定,评价指标,土壤团聚体及,微团体含量分析,（二）水蚀主要影响因子监测,一、土壤综合特性监测土壤抗蚀性土壤有机质含量评价指,一、土壤综合特性监测,土壤渗透性,Soil Permeability,渗透过程,渗吸阶段,稳渗阶段,双环渗定法,（二）水蚀主要影响因子监测,一、土壤综合特性监测土壤渗透性渗透过程双环渗定法（,二、降雨监测,降雨监测,观测场地要求及,雨量点密度,侵蚀降雨与,降雨侵蚀力计算,安装及校正,降雨量观测与计算,（二）水蚀主要影响因子监测,二、降雨监测降雨监测观测场地要求及侵蚀降雨与安,三、植被调查与测定,植被调查与测定,几个概念,郁闭度、植被盖度,植被覆盖度及测定计算,植被作用系数C测验与计算,样地设置及调查,样地大小与重复,生物量测定树种,组成、地被物状况,（二）水蚀主要影响因子监测,三、植被调查与测定植被调查与测定几个概念植被作用系,三、植被调查与测定,土壤综合特性中的常用指标及测验方法,降雨校正与,计算方法,植被覆盖度测算,样方及计算,重点,（二）水蚀主要影响因子监测,三、植被调查与测定土壤综合特性中的常用指标及测验方法降雨校,侵蚀小区布置与观测,雨滴溅蚀观测,细沟侵蚀观测,其它观测方法,（三）坡面水蚀监测,侵蚀小区布置与观测（三）坡面水蚀监测,一、侵蚀小区布置与观测,代表性,目的与要求,集中与便利,标准对照小区,小区布设,意义与建设,观测注意事项,抽样,与周围环境一致,重复,分组建设,减小误差和错误,防洪、集流、其它条件精准,分水及集流,泥沙取样要准,过程测验的探索,配套观测,降水、土壤、被覆、地表特征等,（三）坡面水蚀监测,一、侵蚀小区布置与观测代表性小区布设意义与建设观测,二、雨滴溅蚀观测,雨滴及雨滴特性观测,雨滴溅蚀观测溅蚀环、溅蚀板,（三）坡面水蚀监测,二、雨滴溅蚀观测雨滴及雨滴特性观测雨滴溅蚀观测溅蚀,三、细沟侵蚀观测,细沟要素,细沟侵蚀量观测,距分水线距离（临界距离）、密度、间距、宽、深、形态变化、分布,断面法,容积法,立体摄影,（三）坡面水蚀监测,三、细沟侵蚀观测细沟要素 细沟侵蚀量观测距分水线距离（,四、其它观测方法,地表粗度,REE示踪元素,重点,侵蚀小区及观测,细沟侵蚀及发展,（三）坡面水蚀监测,四、其它观测方法地表粗度REE示踪元素重点（三）坡面水蚀监,径流泥沙观测站及量水建筑物,径流站水位、流速、流量观测,泥沙观测与计算,推移质测验,小流域侵蚀调查,（四）小流域径流泥沙监测,径流泥沙观测站及量水建筑物（四）小流域径流泥沙监测,一、径流泥沙观测站及量水建筑物,断面固定,水流顺直、无弯道宽窄变化,比降均一,流速稳定、无其它影响,控制面积较大并有其它建站,条件,站址选择,测流断面与,量水建筑物,巴塞尔量水槽,（0.006m,3,/s-90m,3,/s）,薄壁堰,（1.0m,3,/s）,三角形量水槽,三角形剖面堰,（100m,3,/s）,（四）小流域径流泥沙监测,一、径流泥沙观测站及量水建筑物断面固定站址选择测流断,二、径流水位、流速、泥沙观测,水位：水尺、自记水位计,流速：浮标、流速仪,流量：流速面积法、容积法、水力学公式计算,（四）小流域径流泥沙监测,二、径流水位、流速、泥沙观测水位：水尺、自记水位计流速,三、泥沙观测与计算,取样与水位观测同步,称量计算,小水一点（0.6H）,中水二点（0.2H，0.8H）,深水三点（0.2H，0.6H，0.8H）,样（品）含沙量,该点含沙量（单沙）,断面含沙量（断沙）,时段与总输沙量,时段流量QQ,s,Q,s,=Q,s,（四）小流域径流泥沙监测,三、泥沙观测与计算取样与水位观测同步称量计算时段与总,四、推移质测验,意义,方法与计算,设备,（四）小流域径流泥沙监测,四、推移质测验意义方法与计算设备（四）小流域径流泥沙监测,五、小流域侵蚀调查,断面实测,断面等法估算,暴雨洪水调查,重点:,测流方法确定及测流,A,（四）小流域径流泥沙监测,五、小流域侵蚀调查断面实测断面等法估算暴雨洪水调查 重点,方法及选择,小区监测与流域监测,（五）水土保持效果监测,方法及选择（五）水土保持效果监测,一、方法及选择,径流小区法,保护范围集中,区分界限明确,直接量积法,适用各类沟谷工程,用洪用沙工程,经济效益,较大面积调查,长期观测,（五）水土保持效果监测,一、方法及选择径流小区法直接量积法经济效益（五）水土,二、小区监测与流域监测,水保法,水文法,流域对比法,降雨径流分析,径流泥沙分析,降雨治理泥沙分析,治理前（未治理）,降雨径流关系曲线,径流泥沙关系曲线,治理后（治理）,降雨径流关系曲线,径流泥沙关系曲线,求算、期降雨、径流、泥,沙的平均值并比较,（）/（）计算2期对,1期（前）的变化情况,用期的平均值在期曲线上找,降水，得径流，再由径流得泥沙，,这个查出（或算出）的泥沙数即,为经过降雨校正后得的泥沙数或,相反，用期平均值在期曲线,上得泥沙数。,A,（五）水土保持效果监测,二、小区监测与流域监测水保法水文法流域对比法A（五）水土保,泥石流（Debris flow）及侵蚀,侵蚀观测断面面积、流速、过流历时,重力侵蚀,沟道重力侵蚀调查,（六）泥石流与重力侵蚀监测,泥石流（Debris flow）及侵蚀（六）泥石流与重力,一、泥石流（Debris flow）及侵蚀,泥石流,侵蚀,含泥沙多及巨石,（容重1.3-2.3t/m3）,历时短（过程短）,来势猛（龙头高）,破坏力大（200-800N/m3）,激发因素多，突然变化快,暴雨、湖水溃决、融雪及地下水,形成区为面状侵蚀（占总量10%）,造成新的裸露坡（植被难恢复）,沿程侧蚀、底蚀严重,（占总量90%）,对弯道岸边顶冲破坏大,强大的输移能力，含沙量高，输沙,3800吨/秒，是黄河的40倍，能爬坡,（六）泥石流与重力侵蚀监测,一、泥石流（Debris flow）及侵蚀泥石流侵蚀激发,二、侵蚀观监测,_断面面积、流速、过流历时、容重,人工观测,阵流,连续流,仪器观测,泥位,（断面高程）,流速,经验式,平均流速,容重实测,（六）泥石流与重力侵蚀监测,二、侵蚀观监测人工观测仪器观测经验式容重实测（六）泥石流与,三、重力侵蚀,（水作用增强）,泻溜,崩塌,滑塌,滑坡,泥石流,均一坡面重力侵蚀用测针法（测钎法）,有限范围破坏用排桩法（标桩法）,其它方法：集泥槽法、相关沉积法,（六）泥石流与重力侵蚀监测,三、重力侵蚀（水作用增强）均一坡面重力侵蚀用测针法（测钎,三、沟道重力侵蚀调查,类型,数量,产生条件,发生频率,有关因素,重点,各侵蚀监测,A,（六）泥石流与重力侵蚀监测,三、沟道重力侵蚀调查类型数量产生条件发生频率有关因素,风沙、气候观测,沙丘移动监测,风蚀强度监测,风蚀因子调查,（七）风沙侵蚀监测,风沙、气候观测（七）风沙侵蚀监测,一、风沙气候观测,临界风速,起沙风速5m/s或4.5m/s,用,计算任一高度Z的起沙风速Vz,风沙的风向组合,及风沙运动,风沙强度,风沙运动,与稳定度S,风沙强度,某段期间（月、季或年）各风沙,历次风速累积值（V）,风沙频度,某段期间（月、季或年）各风沙,的次数累积值（f）,或日期数（d）总和,风沙运动取决于,常见风沙,（月中出现机率50%以上，,年中在10%以上）,优势风沙,（相反方向风速大者）,合成风速方法,玫瑰图,矢量图,（可求风沙运动速度V）,运动,直线式、摆动式、盘旋式,稳定度S,运动速度,v,与风沙活动强度V的比,S愈大，流沙向下游蔓延,S愈小，流沙向四周扩散,（七）风沙侵蚀监测,一、风沙气候观测临界风速起沙风速5m/s或4.5m/s风,二、沙丘移动监测,测钎（杆）法,极座标法,测量法等,（七）风沙侵蚀监测,二、沙丘移动监测测钎（杆）法极座标法测量法等（七）风沙侵蚀,三、风蚀强度监测,风沙流强度（克/厘米分）,风蚀模数（吨/平方公里年）,集沙仪，结合风速测量,测钎（测深）法结合风速测量,高空悬浮物（固体颗粒）用降尘缸法,（七）风沙侵蚀监测,三、风蚀强度监测集沙仪，结合风速测量测钎（测深）法结合风速,四、风蚀因子调查,土壤抗蚀性,颗粒组成,有机质含量,地面起伏,糙度,坡度,降雨,性质,量值,植被盖度等,A,（七）风沙侵蚀监测,四、风蚀因子调查土壤抗蚀性地面起伏降雨植被盖度等A（七）风,（八）其它监测,土壤退化监测,侵蚀土壤生产力监测,泥沙输移监测,冻融侵蚀方式,（八）其它监测土壤退化监测,一、,土壤退化监测,土壤退化判别,土壤退化指标,土壤退化：,土壤剖面受损，肥力减退，熟化受,阻，,调节功能减弱，导致生产力下降；,当剖面残缺，各层养分含量降,低表示已经发生退化；,用土壤理化性质对比差异大小表,示退化程度；,用允许土壤流失量为界评价退化,趋势严重与否,退化监测指标,物理指标：厚度,、,质地,、,容重、,孔隙度田间持水量；,化学指标：、,阳离子交换量、值等；,生物指标：各种生物酶活性、,蚯蚓、菌数、产出量、产投比等。,（八）其它监测,一、土壤退化监测 土壤退化判别 土壤退化指标 土壤退化：,二、侵蚀土壤生产力监测,（八）其它监测,利用上述指标,小区实验,二、侵蚀土壤生产力监测（八）其它监测利用上述指标,三、泥沙输移监测,水文测验悬移质和推移质,水文测验与调查相结合,（八）其它监测,三、泥沙输移监测水文测验悬移质和推移质水文测验与调查相结合,四、冻融侵蚀方式,寒冻风化,热融滑塌,热融泥流,冰雪侵蚀,A,（八）其它监测,测钎法和相关沉积收集法,排桩法和调查相结合,用相关沉积法、水文测验法,同，也可用泥石流监测方法,四、冻融侵蚀方式寒冻风化热融滑塌热融泥流冰雪侵蚀A（八）其,谢谢大家！,谢谢大家！,