水土保持研究方法课件

水土保持研究方法

第一节水土流失调查研究一、水文（学）法水文法（hydrologicmethod）是以实测的水文资料为依据，分析计算出某流域在某时段水土流失的平均、最大、最小特征值的方法。我国各大河系均有多级水文站、网，气象、径流、泥沙观测资料较齐全，分布于各级水系上中下游。这些水文站、网控制各大江河的主要断面，为国民经济提供的水文资料有些已编成“水文资料年鉴”可供查找。这些站通常控制面积均在数百平方公里以上，为研究较大范围的土壤流失创造了条件。表12－1是黄河干流几个大站的来水、来沙情况。据此，可以计算出表12－2。从而可知黄河中、上游从兰州到包头径流逐渐减小，用于宁夏、内蒙河套平原的农业灌溉，总量超过55亿m3；土壤侵蚀在未进入灌区前为1695t/km2，通过灌区落淤积泥沙减少，仅留1.3%。包头以下到三门峡（陕县站）径流、泥少急骤增加，其中径流占40.1%，泥沙占90.8%。（增加14.43亿t），尤其是山陕峡谷段，输沙模数超过6550t/km2·a。地段名称流域面积（km2）年径流（亿m3）径流模数（m3/km2）年输沙（亿吨）输沙模数（t/km2·年）河源到兰州216000309.64.521.100510.0河源到青铜峡276810299.83.432.130769.0河源到玉包头355940253.62.261.470414.0河源到龙门494470322.42.0810.5002120.0河源到陕县68447042.51.9615.9002320.0表12－1黄河干流上游来水来沙量区段名称流域面积（km2）年径流量径流模数(m3/km2)年输沙量输沙模数（t/km2）（亿m3）占陕县(％)（亿t）占陕县（％）兰州－青铜峡60810-9.8-2.3-1.0306.51695.0青铜峡－包头79130-46.2-10.9--0.660-4.2-包头－龙门13853068.816.21.589.03056.86550龙门－陕县190000101.123.91.695.40034.02840表12－2黄河中上游径流泥沙分配表二、淤积法淤积法（Sedimentarymethod）是通过量测大大小小的水库、塘、坝以及谷坊等拦蓄工程的拦淤量和集水区的调查，计算分析土壤侵蚀量或拦泥量的方法。

（一）有库、坝实测的设计基本资料

1、水沙量平衡法某一时段内水库、坝的上、下游进库与出库（坝）的水、沙量之差等于该时段库（坝）拦蓄量。即：W＝W上－W下

2、地形图法实测库坝的淤积状况的大比例尺地形图，分层量算水体积（方法是：量算每相邻两等高线所围面积的平均值，乘以等高距得水的容积），再从总蓄积库容中减去，而得淤积库容体积即：W总蓄－W蓄水＝W淤积

V淤＝（12－3）3、横断面法对库区布设固定的横断面进行多次量测，并绘制各横断面图，利用相邻两断面的平均值，与断面距之积求容积的原理，计算出淤积体积。即：（二）无库区基本资料通常调查的方法有：1、断面法方法同有库区资料的调查，不同的是常把第一次施测的各断面作为调查研究前的基础，尔后再施测，就可得到该时段的流失量。

2、测钎法或挖坑法原理同断面法，不过把测深的方法改成用测钎量测（或挖坑量测）。一般适用于无水蓄积的坝、或少水的窖、池等，或淤积较浅的坝。通过量测淤积厚度，计算出某时段集水区的总泥沙量。3、地形类比法是利用沟谷地形逐渐演变的相似原理，由已知形态推求淤积形态的方法。在黄土区的大切沟、冲沟中常有诸如过路坝、挡洪坝、拦泥坝等工程，这类工程发挥重要的水土保持作用，拦蓄效益十分明显，调查它们的拦蓄量可以补充重要的侵蚀资料。有关地表径流量的调查，也可以利用此类工程进行。通常调查是在暴雨产流后的一段时期进行，利用蓄水洪痕（草屑、侵蚀痕迹等）量算得到。三、测针法测针法（Methodofdrillingironorsteelrods）将细长光滑的金属杆（测针或测钎）插入坡面或沟谷底（细、浅、切、沟）部，观测测针出露或埋淤的高（深）度，可以推出坡面，沟床冲、淤侵蚀状况。测针法通常用于难以进行定量观测的陡坡或冲淤交替的地区（如沟床）。如泻溜面剥蚀观测、切冲沟床变化地区。在不受人为干扰地区可大范围布设，如沙漠、林区、草原、沟坡等，长时期观测能够得出非常有价值的资料。如科学院地理所对沙区剥蚀量的研究。四、地貌学方法（一）侵蚀沟测量法若等距离布设断面，计算公式为：

M＝VR·/BL（12－5）（二）相关沉积法1、沟坡重力侵蚀滑坡（滑塌）、崩塌（错落）、泻溜、土溜、泥石流等重力侵蚀发生常带有突发性，或持续性，从开始产生裂缝起（有的裂缝产生时间也难以观察），直到发生位移止，作为它的发育期；接着发生位移，堆积在坡脚。计量滑坡体、崩塌体……就知沟谷该地段的侵蚀总量。2、沙化风蚀研究调查沙化面积扩展速度及积沙厚度变化，能够反映风沙活动和风蚀程度。在调查同时，设置测针能够摸清沙源（当然还有其它方法），从而确定区域的风蚀强度。

（三）侵蚀地形调查侵蚀地形调查法是普遍采用的方法之一。早在1962年朱显谟先生就曾根据土壤发育层次厚度、地形坡度、植被覆盖度、沟壑面积百分比来确定土壤侵蚀强度。嗣后，经过大量的试验研究与验证，侵蚀地形调查指标才逐步完善。

一、坡地水土流失规律研究（一）径流小区的观测及布设1、径流小区的分类我国按面积大小，称为小区、大区和小流域。小区一般宽5m，长采用宽苈的2～8倍。水利部建议标准小区为100m2（5m×20m），坡度为15°。大区亦称小试验区，包括一个或几个微地形，研究多个因子对侵蚀的影响，也可检验小区测验，或将资料外延。通常面积为500～2000m2或更大。

第二节径流测验研究2、径流小区规划及布设径流小区测验是要解决大范围的流失问题，因而规划时既要考虑代表周围环境，还应注意外推到其它地区的可能性；其次要考虑极端状况，如极大、极小坡度的试验、极端降水试验等；规划时尽可能保持原有土壤地形等状态。小区试验设计中，通常以“组”为单位，即两个或两个以上的小区。它包括排水沟、保护带、小区和集流设施几个部分。重复Ⅰ重复Ⅱ重复Ⅲ

1CK23CK42CK14CK34CK32CK1

1CK23CK45CK

CK51CK23CK4

3CK45CK12CK

图12－1径流测验小区布设图3、小区径流场建设步骤（1）区域调查区域调查，包括区域地形、土壤、土地利用、治理状况、植被等自然条件和人为生产活动。（2）选择试验场地选择代表地段，并考虑试验设计的类型，面积大小等。（3）计算设计暴雨标准由于径流测验有测流设施，这就需要计算设计暴雨标准。通常对小区按20年一遇暴雨设计，对小流域可按50年一遇暴雨设计。（4）观测仪器设备仪器通常使用观测自记雨量计、流量仪、采样器及烘箱、天平和分析仪器等

（二）径流小区测验径流小区测验的主要内容是降水、径流及泥沙测验等。1、降雨观测径流场须设置一台自记雨量计，和一台雨量筒，相互校验，若径流场分散，可适当增加量雨筒数量。降雨观测，是在降雨日按时（早8时，或晚6时）换取记录纸，并相应量记雨量筒的雨量。2、径流观测（1）量水设备为集流箱或集流池时，产流结束后，可直接量水，根据事先确定的水位一容积曲线推求径流总量。（2）量水设备有分流箱时，要用分水系数和分水量推求径流总量。当分流一次时：径流总量=分水量×分水系数+分水容积（12－6）当分流数次时：可依次从最后的分水量逐级推求：

径流总量=分水量×分水系数1·分水系数2……+分水箱容积

（12－7）

3、泥沙观测降水结束径流终止后立即观测，首先将集流槽中泥、水扫入集流箱中，然后搅拌均匀，在箱（池）中采取柱状水样2～3个（总量在1000～3000cm3），混合后从中取出500～1000cm3水样，作为本次冲刷标准样。若有分流箱时，应分别取样，各自计算。含沙量的求取，是将水沙样静置24小时，过滤后在105°下烘干到恒重，再进行计算。4、其它观测径流小区观测还包括覆盖度、土壤水分、径流冲刷过程等观测。覆盖度测量同林分调查，土壤水分观测，一般为每5天，或每10天定时观测各层土壤水分，降水后需要加测，即从降雨后第1日起，逐日观测，到基本接近常值为止。为了解径流冲刷过程，还需进行径流冲刷观测，观测时，除用特制的仪器外（如戽斗式流量仪），还需在现场观测径流填洼时间，坡面流动形式，时间，侵蚀开始，细沟形式、浅沟出现的时间、部位等；也可用拍摄照片进行记录。二、集水区或小流域水土流失规律研究（一）量水建筑物1、巴塞尔量水槽巴塞尔量水槽最适于含沙大的河道，其测流范围最小为0.006m3/s，最大可达90m3/s。因之侵蚀研究中最常用。标准的量水槽是一个特制的水槽，由进水段、出水段和喉道三部分组成。进口段呈漏斗形，逐渐缩小后形成平行喉道，然后再逐渐扩散。量水槽设置上下游两个水尺，根据它们水位差和喉宽代入公式可求得流量。量水槽的各部尺寸，由试验求得，它们大致保持一定的比例，由喉道宽度W决定。进水段长L＝0.5W＋1.2出口宽B1＝W＋0.3进口宽B＝1.2W+0.48进水段斜长A＝0.51W+1.22以上尺寸，均以米计。其计算式如下：在自由出流情况下，即该式计算麻烦，经省洛惠渠试验，简化为：

Q＝2.4Wh上1.57（12－8）淹没出流计算麻烦，应在施工中尽量避免。若出现可参考有关书籍，或用下式计算：（12－9）式中：K为淹没度，K＝。当K＞0.677时，以实际值代入计算；当K＜.677时，均以K＝0.677代入计算，精度可满足要求。2、薄壁量水堰薄壁堰测流也是常用的一种，其测流范围一般在0.0001～1.0m3/s。由于堰前淤积，适用于含沙量小的河道。量水堰由溢流堰板、堰前引水渠及护底等组成。按出口形状分为：三角形、矩形、梯形、抛物线形等数种。水保试验中常用的有矩形和三角形薄壁堰，该堰最好建在比降大的河段上。矩形堰的流量公式为：（12－10）式中：b为堰顶宽度（m）；g为重力加速度（9.81m/s2）；H为水头（m）；m。为流量系数。当无测向收缩的矩形堰时，则：

当有侧向收缩时，则：式中B为进水渠（两侧墙间）的宽度（m）。在实际应用时，根据矩形堰顶宽b及侧向收缩系数b/B，分别按上述两公式制成不同水头与过堰流量表，以备查用。三角形堰的流量公式为：（12－11）式中θ为三角形堰顶角。当θ＝90°时，该式简化为：Q＝1.4H5／2（二）小流域径流站测验径流站观测是用量水建筑物进行，现在多采用水位计配合人工观测的方法。1、水位观测2、流量观测（1）洪水过程观测要细，当测流建筑物的水位～流量关系稳定单一时，可按水位变幅均匀布设测次。若水位～流量关系不稳定时，除了对其率定外，测次适当加密，（最好配以流速测量）。（2）量水建筑常受洪水淤积（或冲刷），注意保持完整，并要进行各种情况下率定，误差应在±3－5%之间。3、泥沙测验水土保持径流站多观测洪水挟沙量，因之，悬移与推移都很重要。（1）悬移质测验悬移质采样次数，在一个洪水过程中应不少于10次；若遇特大洪水应加密测次，通常是在观测水位时同样采样。洪峰前后均需取样，落平后须再取1次。要能控制沙峰、沙量的变化过程。取样不少于1000cm3。对较小河沟，洪水一般不超过十多个秒立方，可用一点法。即在主流线边的半深处取样。洪水较大，测深取样垂线应加密。水文测站常用横式采样器，按水流方向顺流向下取扰动小的水样，水土保持径流站配有采样筒，可以在测线上均匀采集，混合后取样。取样后将水样静置、过滤，烘干称重，计算出含水量。

（2）推移质测验推移质测验目前尚没有成熟的仪器，鉴于它在水土保持研究中的重要性，人们多用沉沙池法。沉沙池法是在量水建筑物后建一沉沙池，收集推移质的方法。设进口悬砂输沙量D1，通过建筑物悬沙输沙量D2，沉沙池淤积量D3，全沙量为D，推移质为D4，则它们之间关系为：D4=D2+D3

（12－13）D4=D-D1

（12－14）另外，利用建筑物下游水库的淤积量减去悬沙输沙量也可得到推移质。

（三）流域降水观测流域降水观测，是径流试验研究的组成之一。1、流域雨量点的密度及场地选择（1）雨量点的密度一般流域雨量点的密度视研究区域大小、地形变化而定。在研究暴雨时一面一深的关系及暴雨中心、频率、雨型和气团活动对侵蚀影响时，雨量点稠密。在一般研究中流域面积大、地形单一时，雨量点相对稀；相反，流域面积小，或地形变化复杂（尤其高差化大）时，雨量点稠密。欧美在流域侵蚀研究中采用：1000km2的大实验区，每个雨量点代表10～100km2；数百平方公里的中实验区，每个雨量点代表1～10km2；小于100km2的小实验区，每个雨量点代表面积<1km2。

我国流域研究，一般采用1km2一个雨量点。在侵蚀研究的重点流域采用下表。表12-3流域基本雨量点布设数量流域面积（km2）＜0.20.2～0.50.5～2.02～5.0雨量点个数2～53～64～75～8（2）雨量点的场地要求及布设根据气象部门规定，雨量观测场要建在平坦、不受突变地形、树木、建筑物等影响的地段，还要避开强风区。一般地区均可满足上述要求，但在村镇、沟道中布设就有较大困难。因此，布设时，雨量观测场离周围建筑物的最小距离应在建筑物高度的两倍以上（树木和其它障碍物同样）；沟底或山区，仪器口到山顶（沟缘）的仰角不大于30°。2、降雨观测观测场建好后，可将雨量筒或雨量计安装就位。安装时雨量器承雨口要水平，离地面垂直距离为0.7m和1.2m。安装时还要对雨量计进行校正后，才能投入使用。雨量站的观测，通常采用一时段，即每日早8点观测一次；或二时段、即8：00和20：00时观测两次。重点雨量站分四时段（14时、20时、2时、8时）或更多时段。无论段次如何，为防止蒸发，均应在雨停后立即观测，记录起迄时间和降水量。

3、雨量计算及特征点雨量摘抄（1）流域平均雨量计算流域平均雨量计算是建立在点雨量准确无误的基础上，通常雨量观测也会出现误测、漏测的问题，这需要对资料根据雨情记录和点雨量比较进行检查校正，其中也包括自记雨量计的校正。自记雨量计的校正式为：（12－15）式中：δ为测量误并（%），通常要求不超过±2%，最大不超过±4%；Wr为仪器自己记录雨量（mm）;Wd为仪器排水量（mm）。雨量筒的校正（实际是对承雨口的校正）误差不超过0.6mm。

②加权平均值：若雨量筒布置稀少，分布不均，或地形起伏大时，用面积加权平均值计算一泰森多边形法。

在检查校正后，便可计算平均雨量。计算方法有：①算术平均值：当雨量筒在流域布置密度足够要求，且分布基本均匀、地形单一时，可采用算术平均值计算。即：（12－16）（2）特征点雨量摘抄土壤侵蚀研究特别注重短历时强度大的雨量，为此，对产生径流、侵蚀的特征雨量，专门摘抄在特制的表格上，以便查用，这就是特征点雨量摘抄。特征点雨量摘抄，是先将整个降雨过程按降雨强度的变化分成若干时段，每一时段内雨强保持一定不变；其次，按划分时段，分别转抄下起迄时间、降雨量，并计算该时段雨强和累积降雨量。（四）径流资料的整理1、径流场资料整理（1）蒸发及改正（2）平均含沙量（kg/m3）计算（3）净水量（4）径流系数2、径流站观测资料整编（1）流量资料整编①日平均流量。②资料的合理性检查。（2）泥沙资料整编①实测单沙资料的分析。

②日平均输沙率、含沙量的方法。

（3）悬移质各主要月、年统计值的计算根据日平均输沙率、含沙量计算成果，编制全年逐日平均输沙率和平均含沙量表。①月（年）平均输沙率：

②月（年）输沙量：（12－20）式中：Ws为月（年）悬移质输沙量（t）；S为月（年）内各日平均悬移质输沙率（t/s）；86400—日平内的秒数。③月（年）平均含沙量：月（年）平均输沙率与月（年）平均流量的比值。④侵蚀模数：水土保持措施（measuresofsoilandwaterconservation）的试验研究，包括了水土保持农业措施、林业措施、牧草措施、工程措施和小流域综合治理等。第三节水土保持措施试验研究一、水土保持农业措施试验水土保持农业措施（agriculturalmeasureforsoilandwaterconservation）试验主要是指在坡耕地上进行的各项蓄水保土农业的增产措施的试验。因此，它主要包括了等高耕作、等高带状种植、沟垄耕作、三角窝种、丰产沟耕作法、草田带状间作、草田轮作、覆盖耕作、选用良种、合理密植、豆禾作物间作套种、混播复种等措施。试验时还应注意试验地的地力要均匀，以及田间管理等问题。带状间作吉林西部沙地林粮复合经营（一）试验设计1、试验处理与重复试验处理3－5个为宜，最多不超过10个，重复次数采用3－4次。2、小区布设农业措施试验小区的面积一般为20－100m2。其中，品种比较试验不小于20m2，栽培试验不少于30m2，间作套种、耕作试验不小于100m2。进行蓄水保土效益研究时，尺寸大小见第二节所述。另外，小区形状多为长方形，宽长比为1：2－5，小区长边与坡向一致。3、对照设置对照应以当地的品种、耕作方法、轮作方式为基础，以便分析评价。4、小区布设小区布设通常采用顺序排列法，随机排列法、对比法和互比法等方法，见图12－2和12－3。保护带保护带3152452314保护带保护带42CK651314532保护带CK6CK6CK6ⅠⅡ走道ⅢⅣ走道走道保护带图12－2随机互比法田间排列示意图1、2、3……6－小区编号；CK－对照小区;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ－重复数保护带保护带保护带CK12CK356CK8CK保护带47走道CK保护带7CK46CKCK825CK保护带1CK走道3走道保护带CK58CK273CK1CK保护带46CK走道第三重复第二重复第一重复图12－3随机对比法田间排列示意图1、2、3、……8－小区编号；CK－对照小区（二）观察记载项目和资料整理农业试验观测记载项目主要有气象观测、作物抗逆性能记载、土壤理化分析记载、蓄水保土效益观测记载、产量分析和水、沙分析等，请参考农学的有关规定进行。农桐间作型二、水土保持林业措施试验水土保持林业措施（forestmeasureforsoilandwaterconservation）的试验主要包括了水土保持优良树种引种，水土保持林体系配置、混交林型、林带结构与密度、水土保持造林与营林技术试验等内容。（一）试验设计1、树种选择除引种外，水土保持林体系配置、混交林型等树种应从本地的乡土树种或外地引进但已驯化了的树种中选择。选择时，不但要注意生长势和生长量外，还要考虑经济价值和蓄水保土作用。2、对照设置水土保持林的试验均以乡土树种、当地常用措施和配置方式作为对照，试验内容为处理。3、试验小区面积和重复次数（二）蓄水保土效益观测1、树冠截留降水量的测定（1）乔木在林外设置雨量计或在林内竖杆，利用滑轮升降雨量筒观测大气净降雨量，在林内设置雨量筒，观测树下降雨量，利用截引办法测量沿树干下流降雨量。树冠雨量减去树下雨量和沿树干下流雨量，即为树冠截留降雨量。具体按下式计算。（2）灌木在灌木林的标准地内，随机选定2～5个“2m×2m的样方”，刈割样方内所有灌木，分别称其枝叶重量，求出每个样方的平均重量。同时采集枝叶样品，就地称重后浸入水中20～30min，取出，待枝叶不再滴水时，重新称重。如此，用不同的样品重复3次，先计算出枝叶最大吸水率P，然后根据P计算出灌木树冠截留量h，计算公式如下：2、枯落物水容量的测定分别在对照区和处理区标准地内采用随机取样方法，选定面积1～2m2，重复2～3次。记载树种、树龄，测定枯落物厚度及风干后的重量。称重后浸入水中8或24小时捞出，不滴水时再称重，以湿重减去干重，除以样方面积，即为枯落物的水容量。3、林地土壤蓄水能力测定在作枯落物水容量的样方地内测定土壤容重、孔隙度、机械组成等。按照土壤剖面层次，采用取土环刀采集原状土，分别测定渗透速率（mm/h）、土壤入渗、不同处理区的土壤蓄水能力。4、坡地造林蓄水保土效益观测在造林的坡地上设置不同处理的林地径流场和荒坡或坡耕地径流场，重复二次，观测径流量和冲刷量。5、小流域造林蓄水保土效益观测在试验小流域内选择两个地形、地质、土壤和形状比较近似，集水面积在1km2以上的对比沟，一为林区，一为荒沟或农区，在沟口设置径流测站，观测流量、泥沙量。

6、土壤养分和土壤含水量的测定试验小区在选定时，采土测定有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、碳酸钙等，此后每年测定一次，以观察土壤的变化。土壤含水量每10天观测1次。取土深度0～10cm，10～20cm，20～30cm，30～50cm，50～100cm，100～150cm，150～200cm。7、林地对气象因素影响的观测在林区和林外装置气象设备，对测湿度、温度、地温、蒸发、解冻时间、结冻时间、地冻深度等项目，对比气象因素的变化。观测方法按照《地面气象观测规范》8、林下植物群落演变观测三、水土保持牧草措施试验水土保持牧草措施（plantinggrassesforsoilandwaterconservation）试验包括优良牧草引种选育及驯化试验，退耕坡地种草技术试验，天然荒坡种草及封育草技术试验和牧草生态产品转化等。（一）试验小区布设1、对比法：如以1、2、3……代表处理，以CK代表对照，其设计排列如图12-4、图12-5、图12-6。

1CK23CK45CK6图12-4品种或处理数目为偶数排列法图

1CK23CK45CK67CK图12-5品种或处理为奇数排列法图

Ⅰ1CK23CK45CK6Ⅱ5CK61CK23CK4Ⅲ3CK45CK61CK2图12-6多次重复排列图2、间比法：通过4个或9个处理设置一个对照，重复2～4次，排成多排时可采用逆向式排列，如图12-7。ⅠCK1234CK5678CK9101112CKⅡCK1211109CK8765CK4321CKⅢCK1234CK5678CK9101112CK图12-7处理逆向式排列图（二）试验区的设计1、试验区面积试验区面积大，变异系数小，试验区面积小，变异系数大。在决定试验区面积时除考虑土壤差异系数大小外，还应考虑试验性质，牧草种类和材料等。2、试验区形状一般采用长方形，长宽比通常为3：1-10：13、人行道及保护行设置试验区要设立人行道，宽0.5-1.0m，试验地周围种植试验牧草或对照品种3-4行，作为保护行。（三）观测项目1、物候期观察记载（1）观察时间以不漏测规定的任何一个物候期为原则，一般7天观察一次。（2）观察方法①目测法

②定株法

（3）观察记载项目①禾本科牧草。

②豆科牧草。

2、地上部分生物量（1）实苗数在分薛蘖或分枝前，从小区选有代表性2～3m2面积，计数植株，以株/m2表示或株/亩表示。（2）出苗率按下式计算：在小区内选有代表性2～4段，每段1m，在越冬前及次年返青（或夏季越夏）后，分别计算样段中植株总数及返青数。（3）越冬（夏）率3、生长动态观察（1）分蘖或分枝数（2）株高增长量测定（3）再生速度测定（4）再生强度，指一年中可收割草的次数。（5）根系观测4、经济动态调查（1）产草量测定

（2）产籽量测定（3）千粒重测定（4）茎叶比例测定（5）草层结构测定（6）营养成分分析5、覆盖度测定（1）针刺法选样方1m2，借助钢卷尺和样方绳上的每隔10cm的标记，用粗约2mm的细针，顺序在样方内上下左右间隔10cm的点上（共100点），从植被上方垂直插下，针与植物相接触，即算一次“有”，如不接触则算“无”，在表上登记。最后计算记的次数，算出覆盖度（%）。（2）线段法对较大的灌木可用此法。用测绳在植被上方水平拉过，垂直考察株丛在测绳垂直投影的长度，并用尺测量，计算植物总投影长度和测绳长度之比即覆盖度。用此法应在不同方向取3条线段求其平均数，每条线段长100m。四、水土保持工程措施试验水土保持工程措施（engineeringpracticesofsoilandwaterconservation）的试验目的在于寻求不同地形部位，不同土地类型，不同土壤、地质、降雨条件下，控制水土流失作用大、增加生产效益高的工程模式。试验研究内容主要包括工程的结构形式、工程的规格尺寸、施工方法、建筑材料和最优的配置方案等。（一）治坡工程试验治坡工程中的田间工程和造林工程试验地的地形、土壤、地质条件应具备所代表类型区坡耕地和荒坡的一般特征。面积应1万m2以上，最小不得小于5000m2田间工程和造林工程试验采用大面积对比法，设对照，不设重复。工程形式和工程规格试验，以修不同形式、不同规格工程的坡地为处理区，不修工程的坡地为对照区；施工方法试验，以用新的施工方法修工程的坡地为处理区，当地常用的施工方法修工程的坡地为对照区。1、基本资料的收集（1）田间工程试验基本资料收集实测地形图，比例尺1：1000～1：5000；实测土层厚度图，按不同土层深度分级制图；实测土壤肥力图，在坡耕地的不同部位采取土样，测定土壤物理、化学性质，按特征值的不同，分级划类制图；收集当地短历时一次降雨资料和坡耕地径流资料。（2）造林工程试验基本资料收集实测地形图，比例尺1：5000～1：10000；绘制坡度图、土壤图和植被图，收集当地短历时一次降雨资料和荒坡径流资料

（3）绘制地形图，精度应达到表12-4标准。

比例1：5001：10001：20001：50001：10000视距（m）70120200300400图上点距（cm）1～31～31～31～1.51～1.5地形点注记高程注至分米表12-4地形图精度标准2、技术设计（1）步骤：按照研究的工程种类，依据基本资料选择暴雨频率，设计试验的工程结构形式，计算试验的工程尺寸、工程材料造价，绘制工程断面和工程规划布设图，制订施工方案，编写设计书和施工说明书。（2）设计方法按照《水土保持技术规范》进行。试验研究部分，须自行设计

3、试验方法（1）现场布设（2）组织实施①编排施工程序，绘制施工流程图；②组织好人力、机械，按施工程序施工；③定时进行质量检查；④建立施工日记，记载上工人数、完成工日、机械台班、完成的工程量和材料消耗，测定施工定额等。⑤工程竣工，应测绘竣工图件，编写竣工报告。

（3）观测调查项目①田间工程观测调查项目

A.土壤肥力

B.土壤含水量

C.作物产量

D.土壤侵蚀量

E.工程拦蓄泥沙和冲毁情况

F.群众经验调查

②造林工程观测调查项目A.树木生长量B.土壤侵蚀量

C.土壤的改良作用

4、资料整理分析（1）田间工程观测资料整理分析（2）造林工程观测资料整理分析（二）治沟工程试验1、试验设计方案的选择2、基本资料收集3、技术设计4、试验方法5、资料整理与分析一、雨滴观测（一）色斑法色斑法也称为滤纸法。它是在滤纸表面薄薄涂上一层水溶性颜料的干粉末（通常是1：10的曙红和滑石粉的混合粉末），并放置在雨滴取样器中，当雨滴落在滤纸上后，就会形成永久性的粗糙的圆形色斑。第四节模拟实验研究（二）面粉球法面粉球法是将雨滴收集在盛有面粉的容器中。当下落雨滴与面粉接触后，每个雨滴就产生一个小小的湿面球。将容器连同雨滴形成的湿面球，一起置于烘箱内烘干，这样它们就凝固成一个个硬面球。然后将面球从容器中取出来称重，测出每个雨滴的大小。二、降雨模拟（Simutationrainfall）（一）降雨强度的变化降雨强度（rainfallintensity）是造成水土流失的主要因素之一。天然降雨特别是暴雨其强度在时空上变化很大，即就是同一类型的暴雨，在随降雨历时延长时，雨强也会出现不同的变化。

（二）模拟暴雨的步骤利用人工降雨进行水土保持研究，往往是依据研究目的和研究对象而定的

（三）模拟降雨的持续时间与其它因素相比，降雨模拟试验持续的时间长短并不重要，但大多数试验的时间应足够长，以使降雨能形成径流，并且在降雨停止之前，使入渗达到某种程度的稳定，或者便于改变降雨强度。（四）降雨实验结果的校正在不同地点、不同条件、不同时间使用降雨模拟装置，要使降雨率相同是很难的。这样就会使实验结果出现差异。为了校正土壤流失的测定值，就需要知道降雨强度对土壤侵蚀的影响。一些分析和研究成果指出，土壤侵蚀和降雨强度的二次方接近正比关系。所以土壤流失量可用下式计算。

三、溅蚀研究（一）埃利森溅蚀杯11.28435.68cm收集孔图12-8溅蚀盘示意图（二）溅蚀板溅蚀板是收集溅蚀泥沙的又一个装置，由埃利森收集板改装而成，是一块高60.0cm,宽30.0cm的光滑平直的泥沙采集板及埋入土中的泥沙收集箱，如图（12-9）。单个溅蚀板可以测定不同坡