Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5299:1995 Chất lượng đất - Phương pháp xác định mức độ xói mòn đất do mưa

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 5299:1995

CHẤT LƯỢNG ĐẤT - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XÓI MÒN ĐẤT DO MƯA

Sold quality - Method for determinating potential erosion effected by rain

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho đất trồng (dưới đây gọi là "đất") và quy định phương pháp xác định mức độ xói mòn do mưa, phản ánh khả năng mất đất do các quá trình xói mòn khi có sự kết hợp giữa những điều kiện tự nhiên và hoạt động kinh tế.

2. Phương pháp xác định mức độ xói mòn do mưa

2.1. Độ xói mòn đất do mưa (lượng đất mất hàng năm) A tính bằng tấn/ha được xác định bằng phương trình sau: .

A = RKLSCP                                                     (1)

Trong đó

R - Yếu tố khả năng xói mòn của mưa;

K - Yếu tố tính để xói mòn của đất;

L - Yếu tố độ dài sườn dốc;

S - Yếu tố độ dốc;

C - Yếu tố thực vật và luân canh;

P – Yếu tố hiệu quả của các biện pháp chống xói mòn.

Các tham số của yếu tố tính theo cách sau:

2.2. Yếu tố khả năng xói mòn của mưa, R

Tuỳ theo điều kiện khí hậu thổ nhưỡng cụ thể người ta sử dụng một trong các quan hệ sau đây phải ánh mối tương quan giữa khả năng xói mòn của mưa và lượng đất bị xói mòn.

1) Theo Onchev: R = B . t^-o,5 (2)

Trong đó

B - Lượng mưa không thấp hơn 9,5 mm với cường độ không thấp hơn 0,18 mm min ^–1.

t - Thời gian có lượng mưa không ít hơn 9,5 mm và cường độ không thấp hơn 0,18 mm. min^-1.

Cường độ, thời gian và lượng mưa xác định theo mạng lưới khí tượng thuỷ văn. Những số liệu khí tượng thuỷ văn được xử lí và hệ thống hoá theo cách sau:

- Xác định tổng số và lượng mưa theo tháng và năm;

- Những trận mưa cách nhau dưới 6 giờ được xem xet như một trận mưa;

- Xác định số trận có lượng mưa không ít hơn 9,5mm theo tháng và năm và tính R cho mỗi trận;

- Trên cơ sở tổng tháng và năm của đại lượng R - tính được của các trận mỗi trạm theo phương trình:

Trong đó:

Rj – Yếu tố mưa trong tháng hoặc năm;

j - Số thứ tự của tháng hoặc năm;

n - Số tháng hoặc năm quan trắc.

2. Theo Vismaer và Smit.

Trong đó:

i_v- Cường độ mưa lớn nhất trong thời gian 30 phút của từng trận mưa mm. min^-1.

E - Năng lượng mưa được tính theo phương trình sau:

E = 2795 + 898 1g.I

I - Cường độ mưa, mm.min;

i - Số thứ tự trận mưa;

3. Theo Stanek

Trong đó:

Q - Lượng mưa của từng trận, mm;

i₁₅,i₃₀ – cường độ mưa lớn nhất trong thời gian 15 phút và 30 phút của từng trận, mm.min^-1;

G - Lượng mưa trong khoảng thời gian đặc trưng, mm;

i - Cường độ mưa trong khoảng đặc trưng, mm min l;

k - Số thứ tự của trận mưa đặc trưng;

m - Số lượng khoảng.

2.3. Yếu tố tính dễ xói mòn của đất K

2.3.1. Để xác định K trong những điều kiện thổ nhưỡng khác nhau, người ta sử dụng những kết quả đo trực tiếp lượng đất bị xói mòn trong những điều kiện địa hình giống nhau và trạng thái đất bỏ hoá hoàn toàn được quy về khu đất chuẩn có chiều dài 25m và độ dốc l0% . Để cách li ảnh hưởng của mưa, lượng đất bị xói mòn trong những điều kiện nêu trên được quy về một đơn vị mưa tính theo một trong các phương pháp đã nêu ở mục 1.2. Trong những điều kiện này L=S =C =P - l và yếu tố tính dễ xói mòn của đất được xác định theo:

K = A₁R^-1                                              (7)

A₁ - Lượng đất bị xói mòn xác định bằng thực nghiệm T:ha^-l.

2.3.2. Trong trường hợp không có số liệu thực nghiệm, để xác định K người ta sử dụng số liệu của các điều kiện địa hình khác và mức độ phủ khu đất nghiên cứu bởi các cây trồng theo luống. Trong những trường hợp này tính K theo:

1) Khi có các số liệu đất hoang hoá hoàn toàn, song trong những điều kiện địa hình khác nhau theo công thức:

K =A2(RLS)^-1(8)

A2 - Lượng đất bị xói mòn xác định bằng thực nghiệm từ khu đất hoang hoá hoàn toàn, T.ha^-1.

2) Khi có số liệu của các khu đất khác với khu đất chuẩn và có cây trồng theo luống, yếu tố C đã biết, theo công thức:

K = A3 (RLSC)^-1 (9)

A3 - Lượng đất bị xói mòn được xác định bằng thực nghiệm từ khu đất có cây trồng theo luống.T.ha^-1.

2.4. Yếu tố độ dài và độ dốc của sườn dốc L và S

2.4.1. ảnh hưởng tương hỗ của độ dài và độ dốc của sườn dốc được biểu thị bằng yếu tố địa hình thống nhất LS và tính theo công thức:

LS = L^o,5 (0,00111 S² + 0,0078 S + 0,0111)         (10)

Trong đó:

L - Độ dài sườn dốc, m;

S - Độ nghiêng sườn dốc, %;

2.4.2. Đối với những sườn dốc có độ dốc khác nhau, người ta chia sườn dốc thành nhưng phần có cùng kiểu dốc sao cho độ dốc theo chiều dài của nó không dẫn đến việc tích tụ trầm tích dòng chảy. Đối với mỗi phần, tính LS theo công thức (10) hoặc theo bảng tham số LS cho các độ dài và độ dốc khác nhau đã được chuẩn bị trước. Sau đó đem tham số LS thu được của mỗi đoạn nhân với hệ số nhất định. Trung bình cộng của tất cả các đại lượng LS của các phần là LS cho toàn sườn dốc có độ dốc khác nhau dọc theo chiều dài. Các hệ số để tính tham số cho từng phần được dẫn ra ở phụ lục 1.

Hệ số để chuyển tham số của các phần khi độ dài sườn dốc có trị số mũ khác nhau xác định theo công thức:

Trong đó:

J - Số thứ tự của đoạn;

m - Số mũ độ dài sườn dốc;

n - Số đoạn có độ dài bằng nhau;

2.5. Yếu tố thực vật và luân canh C.

Yếu tố C tính theo tỉ lệ giữa đất bị mất khi có các loại cây trồng hoặc luân canh tương ứng trồng theo sườn dốc và đất bị mất khi để hoá hoàn toàn.

2.5.1. Yếu tố C thực vật.

Yếu tố C thực vật xác định theo cách sau:

1) Xác định ngày bắt đầu và kết thúc chu kì kĩ thuật trồng trọt của các loại trồng khác nhau.

2) Tính yếu tố mưa R cho mỗi chu kì theo phần trăm lượng trung bình năm.

3) Nhân lượng mưa tính bằng phần trăm giữa đại lượng tỉ lệ lượng đất bị mất do cây trồng và đất bị mất do hoang hoá hoàn toàn theo phần trăm tham số năm và tích thu được của mỗi thời kì đem chia cho 2.10-4. Tổng tất cả các kết quả thu được cho mỗi chu kì sẽ có đại lượng trung bình năm yếu tố C thực vật của từng vùng.

2.5.2. Yếu tố C luân canh

Yếu tố C luân canh tính bằng cách cộng tất cả các đại lượng trung bình năm của các loại cây trồng tham gia vào luân canh và chia tổng này cho số loại cây trồng. Cách tính C như vậy cũng áp dụng cho các chu kì và các tháng.

2.6. Yếu tố hiệu quả của các biện pháp chống xói mòn P.

Yếu tố tính theo tỉ lệ giữa lượng đất bị mất trung bình tháng và / hoặc năm của từng biện pháp và đại lượng đất bị mất do canh tác nông nghiệp dọc theo sườn dốc. Các tham số P cho mỗi biện pháp chống xói mòn được đưa ra ở phụ lục 2.

2.7. Sau khi xác định các yếu tố của phương trình tổng hợp người ta xác định lượng đất bị mất trung bình năm A đối với mọi diện tích canh tác cụ thể. Trị số A được tính theo cách này đem so với lượng đất bị xói mòn cho phép trung bình năm (A_CP) đối với từng loại đất tương ứng. Trong trường hợp A lớn hơn A_Cp sẽ có nguy cơ xói mòn và cần phải tối ưu hoá các biện pháp chống xói mòn.

Định mức xói mòn đất cho phép đó là lượng đất tối đa bị rửa trôi trên một đơn vị diện tích không vượt quá nhịp độ quá trình hình thành đất. Cần tính đến:

1) Độ dầy thổ nhưỡng;

2) Lượng đất bị mất trung bình năm do xói mòn tự nhiên;

3) Cường độ của quá trình hình thành đất hiện tại;

4) Khả năng của các biện pháp chống xói mòn ngăn ngừa rửa trôi đất.

3. Các cấp mức độ xói mòn đất do mưa và vẽ chúng trên bản đồ

3.1. Tuỳ theo mức độ của quá trình xói mòn, người ta chia đất làm 4 cấp theo bảng l.

Bảng 1

3.2. Vẽ bản đồ, nhằm mục đích biểu thị vùng đất trên bản đồ tùy theo mức độ xói mòn của đất do mưa. Trên bản đồ bơi rõ cấp mức độ xói mòn theo bảng 1.

3.3. Tỉ lệ của bản đồ xác định tuỳ thuộc vào diện tích đối tượng, mục đích sử dụng và việc đo các yếu tố theo không gian dùng để tiến hành vẽ bản đồ.

3.4. Vẽ bản đồ mức độ xói mòn tiến hành theo trình tự sau:

1) Đánh dấu những diện tích có các yếu tố địa hình LS giống nhau sử dụng dưới dạng các đơn vị hệ thống cơ bản.

2) Đối với những diện tích này xác định các yếu tố còn lại từ phương trình tổng hợp ở mục 1.1;

3) Tính khả năng xói mòn theo đơn vị hệ thống cơ bản T.ha^-1 .(a^-1);

4) Đánh dấu những diện tích cùng nằm trong một cấp mức độ xót mòn theo bảng 1.

5) Những diện tích có mức độ xói mòn khác nhau được thể hiện bằng những mầu khác nhau.

Phụ lục A

Hệ số chuyển đổi tham số LS của các đoạn dốc có chiều dài khác nhau khi số mũ ảnh hưởng có độ dài sườn dốc bằng 0,5.

Phụ lục B

Tham số P đối với các biện pháp chống sói mòn khác nhau

Bảng 3