土壤侵蚀模数在水土保持工程效益评估中的应用

期刊: 环球科学 2026年第10期 DOI: 10.67328/wslwpp0096 PDF下载

土壤侵蚀模数在水土保持工程效益评估中的应用

王晓卿

伊金霍洛旗水利事业发展中心

(内蒙古鄂尔多斯市)邮编:017200

摘要:土壤侵蚀模数是衡量一个地区土壤侵蚀程度以及反映水土流失严重性的重要参数,在水土保持工程效益评估方面起着举足轻重作用。本文基于土壤侵蚀模数的核心内涵与测算方法,系统探究其在水土保持工程治理效果量化、措施优选、效益分级评价中的应用路径,以期为水土保持工程效益科学化、标准化评估及区域水土流失综合治理提供技术参考。

关键词:土壤侵蚀模数;水土保持工程;效益评估;侵蚀强度

水土流失是我国重要的生态问题,在一定程度上影响当地生态安全以及农业生产活动正常开展。水土保持工程是防治水土流失、恢复自然环境的主要方式,对水土保持工程效果进行合理评价是工程建设后期检查、运行管理及地方性水土保持规划制定的基础。为使工程效果评估更加合理有效,就必须系统剖析土壤侵蚀模数的应用逻辑、核心路径与优化方向,为水土保持工程精细化管理提供支撑。

一、土壤侵蚀模数的核心内涵与测算方法

1.1核心内涵与分级标准

土壤侵蚀模数指一定范围内单位面积、单位时间内土壤被冲刷量,其单位为t/(km²·a),是评价水土流失程度以及判断水土保持效果的重要标准。它可以准确地反映地形、植被、降水、土壤类型等因素对土壤侵蚀的影响,也是连接水土流失状况和水土保持工程效益之间的桥梁。根据我国水土保持分类方法,土壤侵蚀可分为微度、轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈六级,每一种级别都有一个确定的模数值,便于进行水土保持工程效益分等和水土保持治理后效果比较。相比于植被覆盖率、径流系数等单一指标而言,土壤侵蚀模数更加全面,更能体现水土保持工程建设对控制土壤冲刷的作用[1]。

1.2 主流测算方法

目前在水土保持工程评价方面,土壤侵蚀模数计算主要采用模型法和实测法。而实测法则是建立径流小区、泥沙监测站,在一定时间内对坡面及沟道产沙量进行观测从而得到该地区的土壤侵蚀模数,真实可靠,但仅适合小流域或典型坡地等小型工程;模型法则以美国通用土壤流失方程(USLE)、改进型美国通用土壤流失方程(RUSLE)为基础,在考虑降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形坡度、植被覆盖、水土保持措施等因素的基础上利用公式推算出该地区土壤侵蚀模数,广泛应用于较大面积或整个流域内的水土保持工程综合效益分析。这两种方法各有利弊,在具体工作中可根据工程大小以及监测条件选择合适的方法进行土壤侵蚀模数计算。

二、土壤侵蚀模数在水土保持工程效益评估中的核心应用

2.1量化工程保土减沙核心效益

保土减沙是水土保持工程最大功效,在所有水土保持工程中,只有土壤侵蚀模数能真实反映这一功效。工程开工之前,先计算出该地区原有土壤侵蚀模数,即了解水土流失初始程度及总量;工程完成后并且正常发挥功能时,再用同样方法测出现状土壤侵蚀模数值,然后比较治理前后模数变化情况即可得出每年因工程而减少土壤冲刷量,从而反映工程效果。在小流域综合治理、淤地坝建设、坡改梯等项目中,利用模数差值可以准确衡量各种措施削减排泥作用,这对工程效益进行量化考核具有重要意义。相比于以往模糊说法,以侵蚀模数进行评价更为科学合理、客观公正,能避免人为因素干扰而导致不公平现象发生。

2.2 评判水土保持措施适配性与治理效果

不同类型的水土保持工程措施有不同的作用机理以及适用范围,而它们的效果可以通过对土壤侵蚀模数的降低程度来评价,在一定程度上反映这些措施对于防治坡耕地水土流失的作用大小。坡面林草措施主要是增加地表植被覆盖率以减弱雨水冲刷力、减少坡面侵蚀,可以使中度、轻度侵蚀地区土壤侵蚀模数显著下降;梯田等高耕作等坡面工程通过改变土地表面形态、阻挡坡面径流从而起到减缓坡面土壤流失速度的作用;淤地坝、谷坊等沟道工程主要是控制沟道内泥沙运输量,大幅度降低沟道剧烈侵蚀模数。通过对各种措施实施前后土壤侵蚀模数变化情况进行比较分析,可以确定适合当地地形地貌、气象条件的最佳水土保持措施,有利于指导各地制定合理的水土保持工程规划及布置方式,提高水土保持工作的针对性和有效性[2]。

2.3 实现工程效益分级与标准化评价

根据土壤侵蚀模数的分级标准,可以对水土保持工程进行定量比较、定级评价,有利于形成一个统一的标准。以治理后区域侵蚀模数值所对应侵蚀程度来划分,可以将工程治理成效分为优秀、良好、合格、不合格几个等级。如果治理后模数低于微度侵蚀标准,说明该工程治理效果良好,生态恢复良好;而模数略有减少,仍然处于中度或强度以上侵蚀程度,则说明该工程治理存在问题,需要改进措施或者进一步加强治理等。

三.优化土壤侵蚀模数工程应用的对策

3.1优化模数测算参数与方法

对于区域测算误差问题,要建立区域性、精细化模数测算方法,在考虑各地区地形地貌、土壤类型、降雨特点、植被覆盖情况的基础上,对土壤侵蚀方程主要因素进行调整,制定适合山区、丘陵以及河流峡谷等地形测算办法,减少模型计算误差;另外要采用“遥感大范围监测+小面积现场调查+定点采样测量”相结合测算方式,在大面积上利用遥感技术获得整个流域平均模数,在主要防治区进行详细监测以提高准确性,从而做到全方位、重点突出测算,提高测算精度。

3.2构建长期动态监测评价体系

基于水土保持工程长期管理需要,开展全过程跟踪监测及评估工作。延长监测时间跨度,把工程建设期、恢复期、稳定期都纳入监测范畴,不定期计算并更新土壤侵蚀模数,总结出整个工程期间内不同阶段侵蚀程度以及效果的变化情况。利用现代信息技术如互联网+、大数据、遥感、物联网等手段建立水土保持动态监测系统,在线获取侵蚀信息,自动化完成模数统计,及时反映工程产生的效益的延后性和持久性,用于后期维护、改进措施、效果回顾等工作[3]。

3.3完善多维综合效益评价体系

扩大土壤侵蚀模数应用范围,提出“生态+经济+社会”的全方位评价方法。以侵蚀模数为基础,链接到提高土壤肥力、增加耕地生产率、控制径流、减少洪涝灾害、改善生态环境等方面内容,形成多个方面效益评价的方法,在侵蚀模数下降的基础上衡量生态效益,在此基础上考虑当地农业发展、生态安全以及人们生活改善的情况来总体评价该工程的价值,从而克服单纯依靠一个指标进行评价的不足之处,对水土保持工程进行全面、客观、准确的评价,符合新时代下水土保持工作高质量发展的要求。

四、结束语

综上所述,土壤侵蚀模数是衡量水土流失程度的重要参数,在水土保持工程建设效果评价中起着至关重要的作用,可以准确反映工程减沙保土效益、合理安排防治措施、统一评价标准,在水土保持工程管理方面发挥着举足轻重的作用。今后需要改进当地计算方法、建立动态监测系统、健全多维综合效益评价体系,以便更好地发挥土壤侵蚀模数作用,促进水土保持工程精细化管理、区域内水土流失综合治理以及生态文明建设。

参考文献:

[1]许静,彭鹏,刘乐,等. 基于CSLE模型的皖南丰乐河流域茶园土壤侵蚀特征分析[J].长江科学院院报,2026,43(7):123-134.

[2]池金洺,巴梦茜,闫亭舟,等. 基于GIS和RUSLE的昕水河流域土壤侵蚀特征与多情景模拟[J/OL].中国水土保持科学(中英文),1-12[2026-07-30].

[3]张晓静. 土地利用类型变化对淤地坝坝控区土壤侵蚀的影响研究[J].南方农机,2026,57(11):37-41.

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