SL 419-2008 水土保持试验规程

替代SD 239-87，印版扫描，清晰无水印，附条文说明

为描述土壤侵蚀状况以及与其主要影响因子间定量关系所建 立的物理和数学结构

2.0.20水土保持工程措施

water convervation

应用工程原理，为防治水土流失，保护、改良和合理利用水 土资源而修建的各项设施。

变压器标准规范范本2.0.21 护坡工程slop water works

为稳定斜坡、岩体、土体和保护坡面免受冲刷侵蚀而采取的 防护性工程设施的总称。按材料和形式可分为植物护坡、干砌石 护坡、浆砌石护坡、抛石护坡、混凝土护坡、喷浆护坡、砌石草 皮护坡、格状框条护坡等。

0.22坡面水系工程slopewaterw

在坡面上修建的用以拦蓄、疏导坡地径流，防止山洪危害： 发展山区灌溉的水土保持工程措施。

在沟道修建的以拦蓄山洪、泥石流等固体物质为主要目的的 拦挡建筑物。

2. 0. 24沉沙池

用于沉淀泥沙和清除水流中杂物的建筑物。

terconservation

2.0.27 水土保持林soil and water conservation fores

以防治水土流失为主要功能的人工林和天然林，包括乔未林 和灌木林。根据其功能的不同，可分为坡面防护林、沟头防护 林、沟底防护林、塬地防护林、护岸林、水库防护林、防风固沙 林、海岸防护林等，

2.0.28水土保持种草8

在水土流失地区，为蓄水保土、改良土壤、发展畜牧、美化 环境、促进畜牧业发展而进行的草本植物培育活动。 2.0.29水土保持耕作措施agriculture measures of soil and waterconservation 在遭受水蚀和风蚀的农田中，采用改变微地形，增加地面覆 盖和土壤抗蚀力，实现保水、保土、保肥、改良土壤、提高农作 物产量的一种农业技术措施

3.1水力侵蚀模拟试验

3.1.1玻面水力侵蚀模拟试验应符合下列规定： 1水力侵蚀过程发生初始阶段雨滴溅蚀试验。其目的是为 了研究土壤与雨滴打击力之间的定性定量关系，为保护土壤提供 科学依据。用于溅蚀试验设备的Morgan溅蚀盘（杯）。其结构 和尺寸大小如图3.1.1所示。放置土样的内盘，中间留一小孔 直径10cm，高2.5cm，可使土壤水渗出，减少土壤表面积水的

图3.1.1Morgan溅蚀盘（杯） 结构（单位：cm)

影响；承接溅蚀土粒的外盘 （托盘），直径30cm，高 10cm。溅蚀试验主要研究内 容应包括：通过雨滴发生塔 （器）形成单个雨滴，研究单 个雨滴击溅动能、雨滴动能 与土壤溅蚀量的关系、不同 土壤溅蚀过程及其机理。雨 滴溅蚀试验设计由研究内容 确定，试验重复次数不应少 于3次。

的是利用人工模拟降雨技术，探索不同降雨和下垫面（如地形， 土壤、水土保持措施等）条件下，坡面土壤侵蚀过程及其机理， 为建立土壤流失预报模型提供基础数据，并为坡面水土保持措施 的配置提供科学依据。用于模拟降雨试验的设备为不同型号的降 雨机，主要有侧喷式降雨机和下喷式降雨机两类。目前国内野外 使用的降雨机大多为侧喷式单喷头降雨机，通过两组以上降雨机

用于室内降雨试验的降雨机有从日本引进的下喷式降雨机、从美 国引进的Norton型降雨机和我国自行研制的侧喷式降雨机。 试验设备除降雨机外，还应包括径流泥沙采集装置。模拟降 雨试验设计由研究内容确定，试验重复次数不应少于2次。 试验研究内容应包括：坡面土壤侵蚀方式（主要是片蚀、细 沟、浅沟）及演变过程；不同降雨条件下（降雨量、降雨强度、 降雨历时、降雨雨型）坡面侵蚀过程及其机理；不同地形条件下 （坡长、坡度、坡形）坡面侵蚀过程及其机理；不同类型土壤可 蚀性研究；不同水土保持措施抗蚀机理及保水保土效果等。 3径流模拟试验。其目的研究不同水流条件下水流侵蚀过 程及其搬运能力，为水蚀预报提供基础资料；利用人工径流冲刷 试验，探索不同汇流和下垫面（地形、土壤、水土保持措施）条 件下坡面土壤侵蚀过程及其机理，为建立坡面土壤流失预报模型 奠定基础，并为坡面水土保持措施配置提供科学依据。 1）径流模拟试验设备。用于径流模拟降雨试验设备为不 同尺寸的水流槽（Flume）、模拟层流或股流冲刷的试 验设备及径流泥沙采集装置。水流槽主要用于室内试 验，而模拟层流或股流冲刷试验设备，既用于室内， 也用于野外。放水流量的设计应由研究区次侵蚀性降 雨量、降雨强度和降雨历时而确定。模拟降雨试验设 计应由研究内容确定，设计试验重复次数不应少于 2次。 2）径流模拟试验研究内容应包括：利用水槽试验装置研 究不同水流侵蚀过程及其水流搬运能力；通过人工建 造细沟发育初期模型，利用人工径流冲刷试验研究细 沟侵蚀过程；通过人工建造浅沟发育初期模型，利用 人工径流冲刷试验研究浅沟侵蚀过程；利用径流冲刷 试验研究坡面土壤侵蚀方式（主要是片蚀、细沟、浅 沟）、演变过程；设计汇流冲刷试验研究坡面土壤侵蚀 过程

3.1.2坡沟系统水蚀模拟试验主要包括：降雨模拟试验和汇流 模拟试验，应符合下列规定： 1试验的目的是利用模拟降雨技术，并结合模拟坡面汇流 试验设备，通过建立不同比例尺坡沟系统实体模型，获取次降雨 条件下坡沟系统侵蚀产沙过程，定量评价坡沟系统侵蚀产沙来 源，为建立土壤侵蚀预报模型奠定基础，并为水土保持综合治理 提供科学依据。 2试验设备为不同比例尺的坡沟系统模型、人工降雨机和 径流泥沙采集装置。模型设计应由原型特征和研究内容而定；试 验设计的重复次数不应少于2次。 3试验研究内容应包括：坡沟系统产流和汇流分析、坡沟 系统侵蚀产沙过程、坡面汇流对坡沟系统侵蚀产沙贡献分析和坡 沟系统泥沙来源分析等。

1.3小流域水蚀模拟试验应符合下

1试验目的是利用模拟降雨技术，通过建立不同比例尺小 流域实体模型，研究次降雨条件下小流域侵蚀产沙过程，定量评 价小流域产沙来源，为建立土壤侵蚀预报模型奠定基础，并为水 土保持综合治理提供科学依据。 2试验设备为不同比例尺的小流域实体模型、人工降雨机 和径流泥沙采集装置。模型设计应由原型特征和研究内容而定； 试验设计的重复次数不应少于2次。 3试验研究内容应包括小流域产流和汇流分析、小流域侵 蚀产沙过程、支流对全流域侵蚀产沙贡献分析、小流域泥沙来源 分析等。

3.2.1大气沉降核素示踪试验应符合下列规定： 1测定依据。大气层中的137Cs、210Pbex和?Be三种同位素， 随降水沉降到地面并被表层土壤颗粒吸附，且不被植物吸收或淋 溶流失，而是伴随土壤及泥沙颗粒的运动而移动。根据137Cs

Pbex和Be三种同位素的这一特点，可将大气沉降核素示踪技 用于： 1）根据土壤剖面核素流失量测定土壤侵蚀速率。 2）根据不同源地土壤和河流泥沙核素含量的对比，测定 不同源地土壤的相对产沙量。 3）根据水库、湖泊、滩地沉积泥沙剖面中核素含量的变 化，测定不同深度泥沙的沉积年代。 2样品采集。 1）土壤样品采集方法。土壤剖面样品分为层样和全样两 种。取样框法采集分层样，将取样框嵌人地面，分层 刮取框内一定深度土壤；取样筒法采集分层样，将直 径10.0cm左右的取样简垂直打人地面，取出完整土 芯，按2～5cm间隔分割土芯，装人土样袋。全样， 将直径7.0cm左右的取样筒垂直打入地面，取出土 芯，不分层，装人土样袋。非堆积土壤剖面，取样深 度35cm，堆积土壤剖面，取样深度视堆积情况而定。 源地土壤样品主要用于泥沙来源的研究，应用小土铲直接铲 1～5cm表层土壤样品，装入土样袋，样品重量500g左右 个源地土壤样品不应少于3个。 2）Cs本底值样品的采集。取样地应选择地势平坦、无侵 蚀堆积的草地，或地势平坦、面积不少于0.5hm的 无灌溉旱作农地。样品数目不应少于5个土壤剖面。 3）侵蚀地块样品的采集。 一剖面线法。研究地块内，应垂直地面最大坡 度方向布置取样部面线，不应少于两条平行剖面线 每一侵蚀单元地块每条剖面线不应少于4个土样。 一网格法。平行、垂直地面最大坡度方向，应 按一定间隔将取样地块划分成网格，在网格的节点处 取样。网格取样节点的纵横间距应根据研究需要确定 4~20m不等，

4）沉积泥沙剖面取样。湖泊、水库沉积泥沙剖面宜钻井 取样，钻机打入一定深度后，取出完整土芯，按洪水 沉积旋回或一定间隔分割土芯。干滴的塘、库，可开 挖探坑或探井，从坑壁或井壁分层采集面泥沙样品： 垮塌的塘、库，可从下切沟谷的沟壁暴露的面，直 接采集沉积泥沙样品。钻机采样，应主要根据孔径确定 样品重量；开挖剖面采样，样品重量应在500g左右。 样品处理和测试。 1）样品预处理。野外采集的土壤、泥沙样品风干后，剔 除草根和石块，研磨过筛（孔径2.0mm），分别称取 大于2.0mm和小于2.0mm样品的重量。粒径小于 2.0mm的样品用于放射性活度的测定。 2）样品测试。样品中137Cs、21°Pb和Be的活度（activity） 用高纯探头的多道能谱仪测定。能谱仪由保存 于液氮中的高纯锗探头（HPGe）和多道分析仪组成。 样品中核素衰变产生的粒子作用于探头中的Ge释 放出信号传到多道分析仪，多道分析仪自动计数核素 衰变释放的射线的能谱信号，根据测定时间和谱峰 面积，求算测定样品的某一核素的活度。探头的形状 有井形和圆盘形两种。井形探头适用于小剂量样品的 测定（小于100g），圆盘形探头适用于大剂量样品的 测定（大于200g）。 羊品测试时，测试样品称重后装人样品盒，放人探头内。 的测定谱峰为661.7keV，Be的谱峰为477.6keV，210Pb的 寸46.5keV，测定2Ra活度的14Pb的谱峰为351.9keV， 中21°Pbex活度是210Pb和214Pb活度之差值。测试时间越长， 重量越大，测试精度越高。用于侵蚀量和相对产沙量研究的 泥沙样品，宜用圆盘形探头的能谱仪，样品测重200～ 测量时间不小于24000s，在95%可信度水平上，测量误 ～10%。用于沉积物断代研究的泥沙样品，由于样品较

S一一泥沙中k种示踪物的含量； Su一一i类源地土壤中k种示踪物的含量； b:—i类源地土壤的相对来沙量。 7沉积速率计算。 1）137Cs法。沉积物137Cs深度分布剖面中的137Cs峰值深度 表征1963年沉积，根据峰值深度和时间求算沉积速率。 2）210Pbex法。沉积剖面中表层泥沙21°Pbex浓度最大，由 于自然衰变，随着深度的增加（年代的久远），210°Pbe 浓度逐渐降低。根据21°Pbex含量的变化，可以求算不 同深度沉积物的沉积时间。根据部面210Pb含量降低斜 率可用式（3.2.1－8）计算出不同深度沉积物的沉积 时间，从而计算沉积速率

3.2.2人工核素示踪试验（REE）应采取以下基本原理并应符 合以下技术要求： 1基本原理。在试验地块不同部位、不同层次的土壤中， 人工施放稀土元素REE，包括镧系的La、Ce、Pr、Nd、Sm、 Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等 14 种，在试验 地块不同部位、不同层次的土壤中，人工施放稀土元素 （REE)，通过降雨（人工、天然）侵蚀，流失泥沙中REE含量 的变化和试验地块土壤中REE的再分布，测定不同部位、不同

3.2.2人工核素示踪试验（REE）应采取以下基本原理并应符

层次土壤的相对产沙量和研究降雨过程中侵蚀产沙的时空变化。 2施放方法。将商售的氧化稀土粉末（200～500目）与少 量100目土壤混合后，再与试验地块土壤逐步稀释混合为示踪土。 示踪土的稀土元素浓度，应与土壤背景值有明显差异，保证测试 精度。常用的稀土元素有La、Ce、Nd、Sm、Eu、Dy、Yb等。 主要施放方法有：分层法，在试验地块内分层布施含不同稀 土元素的示踪土；条带法，在试验地块的不同坡长处，沿等高线 挖槽布施含不同稀土元素的示踪土；点穴法，在试验地块不同部 位挖穴布施含不同稀土元素的示踪土。 3样品采集、处理、测试。根据研究目的，人工或天然降 雨前、后用小土铲分别采集试验地块内不同部位、不同层次的土 壤，装人土样袋；降雨过程中，用容器收集试验地块流失的径流 泥沙。收集的每种土壤和水土分离后的泥沙样品风干后，均匀混 合网格法采取100g土样，玛瑙研钵研磨后过筛（100目），称取 50~100mg样品封装在1cm×1cm的铝箔小袋内作为活化靶备 用。水土分离后的水样定容后在锅内加热蒸发，蒸发后的残留 盐分全部收集，粉碎过筛制靶备用。 样品测试时，样品在核反应堆内进行辐照，照射中子积分通 量为n×1013中子/cm。活化后的样品在多道计算机系统上测 定，探测器采用ORTEC高纯锗探测器（其对6°Co的1332keV 的射线分辨率为2.4keV）。每批分析样品中加入国际通用的标 准参考物质（SRMs）作为质控样品。分析样品中各元素的浓度 由式 (3. 2. 2) 给出：

3.3.1水土保持试验站（所）应具备下列条件： 1有一定数量专业配套的科技人员。 2有能够进行各种试验的科研基地。 3有进行试验的必要手段和设备。 4有可靠的资金来源。 5有为市场服务的技能和具备相应的资质。 3.3.2试验场的选择应符合下列原则： 1地形、地质、植被、土壤、流域形态、水文特征、土壤 侵蚀形态等自然条件有代表性。 2有不同坡度的均一的天然坡面，能满足布设农、林、牧 各种试验小区和不同用途径流场的需要。 3交通条件、生活条件比较方便。 3.3.3试验设计应包括以下内容： 1 试验的目的、要求和计划达到的目标。 2试验内容。具体说明要解决的技术问题。 3试验方案设计。详细说明试验设计方法。农、林、牧等 措施试验要说明试验处理（包括试验因素、因素水平的划分和组 合等）是如何确定的，试验区（包括小区或大区面积、形状、重 复次数等）是怎样设计和排列的，应有试验区布置图。 4 观测、观察、调查项目和方法。 5 资料整理分析方法。 6试验材料的种类、规格和数量。 7 需要添置的仪器、设备和经费预算。 8主持人、参加人及分工。 3.3.4 试验设计应符合下列基本要求： 1试验目的。试验要求解决的生产或理论上的实质问题。 2确定试验指标。各项指标应能确实反映并考核、衡量所 研究现象的特征，说明试验结果。试验有单指标试验和多指标试

3.3野外定位观测试验

3.3.6坡面径流小区试验应符合下列规定：

1试验目的。通过不同下垫面条件下次降雨过程土壤侵蚀 为对比观测，研究降雨和下垫面条件对土壤侵蚀的影响，定量分 斤各因子的贡献，为坡面土壤流失预报模型的建立提供基础资 十，为坡面水土保持措施的布置提供理论指导。 2试验小区。包括标准径流小区（直形坡），直形坡不同土 、坡度、坡长、作物管理和水土保持措施径流小区，不同坡形 经流小区。各试验小区应符合下列技术要求： 1）直形坡标准径流小区规格应为：坡长（垂直投影） 20m、宽5m、坡度10°；连续休闲耕、植被覆盖度小 于5%。 2）直形坡试验小区的设计应根据研究内容而确定。 3）土壤径流小区、作物管理径流小区和水土保持措施径 流小区的坡度和坡长视研究内容而定，但至少应有一 个径流小区的坡度和坡长与标准小区相同。 4）不同坡形径流小区的坡长（垂直投影）20m、宽5m， 见图3.3.6，地面坡度视研究区地形条件而定，地面 应保持连续休闲耕、植被覆盖度小于5%，

图3.3.6径流小区平面布置图（单位：cm） 1一量水设备；2一引水槽；3一集水槽； 4一保护带：5一围项：6一小区

3试验场地的选择。在试验小流域内，选择有代表性的坡 面设置径流场。选择时要注意保留原有的自然条件，土壤剖面结 相同，上层厚度比较均匀，坡度比较均一，若坡面有小的起 代，可采用人工修整方法，使坡面呈直形坡。 4径流小区建设应符合下列技术要求： 1）小区修筑。小区边界由水泥板或金属板等边墙围成矩 形，边墙高出地面10～20cm，埋入地下20～30cm， 上缘向小区外呈60°倾斜，小区底端为由水泥做成的 集流槽，集流槽表面光滑，上缘与地面同高，槽底向 下及向中间倾斜，斜度达到泥沙不发生沉积。紧接集 流槽的是由镀锌铁皮做成的导流管或导流槽。 2）集流桶设计与制作。由厚度不小于0.75mm的镀锌铁 皮或钢板制作。设计规格应根据当地的降雨及产流情 况而定，以一次降雨产流过程中不溢流为准。如产流 量大，可采用一级或多级分流桶进行分流，分流孔的数 量根据产流而定，分流孔应均匀。在分流桶的前1/3 处安装纱网或其他过滤设施。不论集流桶还是分流桶， 都应在顶部加盖及底部开孔，以保证测流准确及测毕 后易于将收集的径流和泥沙排净。集流桶和分流桶的 安装应保证水平。 3）雨量筒布设。在每个径流场或每组径流小区处安装 个自计雨量计，并安装雨量筒至少1个。 5径流小区观测项目、设备及观测方法应符合下列技术 求： 1）降水量。在每个径流小区或每组径流小区试验地，布 设自计雨量计或自动雨量计，观测降雨过程，并安装 雨量筒，观测降雨量。 2）径流量和泥沙量。量水设备为径流桶时，应对所有采 集到径流泥沙样的径流桶量取水位高度并采集径流含 沙量。通过计算，获取一次降雨过程中径流小区总侵

蚀产沙量。 采样记录采用统一设计的原始记录表，详细准确记录每项观 测内容，并计算径流量、含沙量、侵蚀产沙量。 3）土壤水分。对于土壤径流小区，按旬观测土壤水分， 并对降水事件的前、后各有一次观测。 4）覆盖度的观测。对于作物、草地和林地径流小区，在 每年植物生长季节，按旬观测覆盖度，雨后加测。 5）郁闭度的观测。对于乔木植被径流小区，在每年植物 生长季节，按旬观测郁闭度。观测方法采用树冠投影 法和线段法。 3.3.7大型自然坡面径流场试验应符合下列规定：： 1试验的目。通过不同地形部位或不同侵蚀现象的次降雨 径流侵蚀过程的观测，研究坡面不同部位泥沙来源，定量分析坡 沟系统侵蚀产沙关系，阐明浅沟侵蚀和切沟侵蚀过程及其对坡面 侵蚀产沙的贡献等，为坡面土壤流失预报模型的建立提供基础资 料，为坡面水土保持措施的布置提供理论指导。 2大型自然坡面径流场坡度。自然坡面的实际坡度，其坡 长和面积设计视研究内容而定。研究坡面不同部位泥沙来源的大 型自然坡面径流场试验的设计应根据研究区地形条件和侵蚀状态 而定。研究浅沟侵蚀和切沟侵蚀试验的设计应分别根据研究区浅 沟集水区和切沟集水区的面积而定。研究坡沟侵蚀产沙关系的试 验设计应根据完整的径流汇集区而定。研究特殊侵蚀现象的大型 自然坡面径流场试验应根据研究对象及其研究区的自然条件 而定。 3试验场地的选择。在试验小流域内，应根据研究内容， 选择有代表性的坡面且交通方便、设置大型自然坡面的径流 小区。 4大型自然坡面径流小区的建设与坡面径流小区的建设 类同。 5雨量简布设。在每个径流小区或每组径流小区处应安装

个自记雨量计或自记录式雨量计，并至少安装雨量筒一个。如 果采用量水堰观测径流泥沙过程，应在径流小区底端建设量水堰。 如果采用径流桶观测径流泥沙过程，则径流泥沙量计算与坡面径 流小区类同，如果采用量水堰观测径流泥沙过程，通过水尺观测 水位，并采集泥沙含沙量。通过率定的水位一流量关系曲线，计 算径流量，通过径流量和含沙量，计算次降雨过程的侵蚀产沙量。 6大型自然坡面径流小区观测项目、设备及观测方法与坡 面径流小区相同。 3.3.8小流域侵蚀试验应符合下列规定： 1试验目的。通过不同治理流域次降雨过程径流侵蚀产沙 的观测，研究降雨条件和水土流失综合治理对流域侵蚀产沙的影 响，为水土保持措施优化设计提供理论指导，为小流域土壤侵蚀 预报模型的建立提供基础资料。 2试验研究内容。小流域侵蚀试验研究包括：①小流域侵 蚀产沙过程；②不同治理方式对流域土壤侵蚀的影响；③土地利 用/土地被覆变化对流域水沙过程变化的影响；④降雨和水土流 失综合治理对流域侵蚀产沙的贡献分析 3小流域的选取应视研究区的自然条件、社会经济条件和 研究内容而定。所选取的小流域应有广泛的代表性。小流域面积 宜为10~20km。 4小流域径流泥沙观测卡口站的选址与建设。应选择沟道 顺直、稳定，水流集中，便于布设测验设施的沟道段，顺直长度 不宜小于洪水时主槽沟宽的3～5倍。测验沟道段宜避开变动回 水、急剧冲淤变化、分流、斜流、严重漫滩等不利影响，避开妨 碍测验工作的地貌、地物，结冰河流还应避开容易发生冰塞冰坝 的地点。若沟道段有急滩、石梁、天然卡口等，测验段宜选在它 们的上游。根据水工实验方法确定流速水位关系曲线。 5流域气象站的建设。在流域内合适部位建立气象观测站。 气象站建设应根据有关小气象站观测技术规程进行。观测项目包 括太阳辐射、日照、降雨量、气温、湿度、蒸发、风速等气候指

一个自记雨量计或自记录式雨量计，并至少安装雨量简一个。如 果采用量水堰观测径流泥沙过程，应在径流小区底端建设量水堰。 如果采用径流桶观测径流泥沙过程，则径流泥沙量计算与坡面径 流小区类同，如果采用量水堰观测径流泥沙过程，通过水尺观测 水位，并采集泥沙含沙量。通过率定的水位一流量关系曲线，计 算径流量，通过径流量和含沙量，计算次降雨过程的侵蚀产沙量。 6大型自然坡面径流小区观测项目、设备及观测方法与坡 面径流小区相同。

4.1.1泥石流观测试验应符合以下规定： ：1泥石流的野外观测与试验最终目的应为泥石流的治理和 治理工程正常运行服务。 2应对泥石流的形成、运动、动力、冲淤等方面进行观测。 应依据泥石流的预测预报理论，以及试验仪器的监测结果对泥石 流灾害进行预测预报。在泥石流工程实施后，还应对工程的运行 观测。泥石流野外观测试验细目及仪器应按表4.1.1的要求 执行。

表4.1.1泥石流野外观测试验系统

表 4. 1. 1 (续)

■注，仪器应符合国家气象测量标准的要求

4.1.2雨量观测应符合下列规定

1主要使用的仪器一一雨量计包括自记式雨量计、遥测式 雨量计和自记录式雨量计。 2设备的选择应由投资的规模、对数据实时性要求以及观 测状况等因素决定。雨量计可使用自记式或自记录式。用于预测 预报时，应采用遥测式雨量计。遥测式雨量计的信号传输应参考 国家通信信道管理法规，传输间隔时间应依据预测预报模型对降 雨量雨强数据（10min雨强或1h雨强）和时间序列长短而定。 3雨量计计量数据应能满足10min雨强、1h雨强、6h雨 强、12h雨强和24h雨强的推算。 4降雨分布遵循山区降雨随海拔变化的规律，应充分考虑 在不同海拔高度安置雨量计。 5在条件有限地区的雨量观测可只在雨季进行，在旱季应 参考相邻地区数据。 4.1.3土体含水量测量应符合下列规定： 1对泥石流源区土体含水量进行监测的目的，应利用模型 进行泥石流活动的预测预报。 2土体含水量测量，有中子测量法、时域反射仪TDR、频 域反射仪FDR等，宜采用TDR和FDR法进行测量。为保持土

1对泥石流源区土体含水量进行监测的目的，应利用模型 进行泥石流活动的预测预报。 2土体含水量测量，有中子测量法、时域反射仪TDR、频

体原状性，不宜从野外取土回实验室用烘干法测量王体含水量。 3采用TDR和FDR测量时，应进行土壤含盐量分析。如 果含盐量超过测试仪器的规定范围，应进行必要的修正，并应对 使用的测量传感器进行防盐碱处理。 4在季节性冻土区，传感器的抗冻性应能满足使用要求， 并应对取得的数据进行相应校正。 5测量精度要求。体积含水量的允许误差应为士1.5%，重 量含水量的允许误差应为士1%。 6采用的测量仪器应配备能进行实时自动记录的数据记录 器。记录应使用通用格式（常用软件可以导入的格式，如EX CEL、ACESS等可以使用），记录的时间间隔应能满足分析的要 求。有条件时，可采用双记录备份 4.1.4土体张力测量应符合下列规定： 1土体张力与土体含水量、土体强度密切相关。使用土体 张力可用于土体破坏的判断。 2野外现场测量土体张力应使用张力计和水势仪。可根据 使用方便性、投资大小、精度要求等选择。 3张力计的玻璃管应安装呈垂直状态。 4当使用石膏型水势仪时，对传感器安装前和安装中的处 理应按仪器使用规程进行。 5有条件时可采用带记录器的测量设备。 4.1.5 流速、流量观测应符合下列规定： 1 流速、流量应进行野外观测取得数据。 2不同类型泥石流进行流速、流量观测应采用不同的方法 观测设计前，应进行野外考察和调查，对泥石流性质作出正确判 定。泥石流可简单分为黏性泥石流和稀性泥石流两种。 3位置测量点的沟道应相对平稳且顺直，沟道的沟床比降 应变化小。 4对于黏性泥石流，可设置双断面进行流速观测，用两断 面的距离或阵流流过两断面的时间差，可算出泥石流的流速；也

可用单断面进行观测，用雷达测速仪进行测量。 5对于泥位可在沟道中设置测流堰进行观测。沟道两岸应 用浆砌石护岸，使沟道呈规则形态一矩形或梯形。在上方应设 置超声波测量仪器或在岸壁设置刻度尺测量经过泥石流的泥位。 当用超声波测量时应注意区别真实泥位和虚泥位。 6泥石流的流量可用测量到的流量和泥位数据进行计算而 得出。 4.1.6冲击力测试应符合下列规定： 1冲击力测试数据作为泥石流防治土木工程设计的必需参 数之一，直接关系工程抗冲力的大小、工程规模等。 2测试位置应选择沟道相对顺直段拟建工程处。 3应在沟道中设置刚性桩，桩体的刚度可依据过去实施工 程的经验确定。 4冲击力传感器的安装，应能测量到泥石流石块冲击力和 浆体压力，安装的高度应根据流域泥石流考察或调查确定。安装 数量应依据统计精度的要求确定，宜在5个以上。 5冲击力传感器的量程宜大于1000kN/m，如果流域泥石 流颗粒级配、流速、流量等数据清楚，可根据现有理论或计算方 法适当增大或减小传感器的量程范围。 4.1.7泥石流防治工程运行观测应符合下列规定： 1对泥石流防治工程运行观测的目的是为了保证防治工程 的正常运行和正常防治效益的发挥。 2依据工程类型的不同，可分为土木工程的运行观测和生 态工程的运行观测。 3土木工程运行观测应包括：拦沙坝的淤积、坝体位移 溢流口磨蚀、坝体下游沟道下切程度；排导槽的冲淤状况、槽底 的磨蚀等。 4生态工程的运行观测应包括：引种的适应性、自然演替

1对泥石流防治工程运行观测的目的是为了保证防治工程 的正常运行和正常防治效益的发挥。 2依据工程类型的不同，可分为土木工程的运行观测和生 态工程的运行观测。 3土木工程运行观测应包括：拦沙坝的淤积、坝体位移 溢流口磨蚀、坝体下游沟道下切程度；排导槽的冲淤状况、槽底 的磨蚀等。 4生态工程的运行观测应包括：引种的适应性、自然演替 能力、水土保持能力等。

4.2泥石流室内模拟试验

4.2.2泥右流土体强度试验应符合下列规定：

1泥石流土体强度试验按仪器的不同有双轴直剪试验、三 轴剪切试验。三轴剪切试验又依据排水条件的不同分为排水和不 排水剪切。泥石流土体粗大颗粒较多，以砾石土为主，剪切试验 的样品和试验机的孔径均要求较大。 2泥石流流体静剪切强度试验。测定泥石流浆体在静止状 态下所能承受的极限剪切应力强度，即静剪切强度；取泥石流体 中粒径小于1.0mm的土粒，配制泥石流浆体，使用1007型泥浆 静切力计、流变仪进行试验。 3粗颗粒土直接剪切试验。测定泥石流土体粒径小于

4.2.3泥石流模型试验应符合下列

1泥石流模型试验是借助于室内的系列试验设备对已发生 或可能发生的泥石流进行其形成运动堆积性质的模拟和测试。这 些性质包括泥石流的形成条件、形成过程，泥石流运动阻力、流 动坡度、流态、流速、流量、动力效应、淤积、固体物质级配、 泥石流流体干密度、分散介质的黏度、河床糙率以及泥石流的冲 击力等特征。 2一般试验要求模拟流体与原型流体的物理力学特征相同： 两种流体的密度相等；两种流体中的土体颗粒组成相似，两者的 黏度和静剪切强度相等。 3一般试验设备的边界条件与试验流体的规模满足以下限

式中t。——流体的静剪切强度； 一一流体的容重。

H, = to/ Y,sind.

.. / H...< Dm /H.

Frn/Frm = 1 (ua/gLn)/(ucm /gLm）)=1

2）河床坡度比尺：入品=Im/Im。 3）流速比尺：入u,=U/Ucm=入o.5。 4）流量比尺：入,=Qm/Qm=^c2.5。 5）河床糙率比尺：入n。=nm/nem=入co.17。 6）过流断面面积比尺：入A，=An/Akm=入c。 7）时间比尺：入二T/Tm入c0.5。 8）流体容重比尺：入%=Ym/m=1。 9）流体中各种颗粒的重量百分比比尺：入p.=P/Pm=1。 10）流体中分散介质的黏度比尺：入，=7m/nm

4.3.1滑坡试验应由滑坡原位动态观测、试验和室内滑坡试验 两部分组成。 4.3.2滑坡原位动态观测应利用布设在滑坡体或将要发生滑坡 的危险斜坡上的观测点，观测滑坡随时间的位移变形特征和滑体 为的应力分布随时间的变化特征，为滑坡（含崩塌）形成、发生 的预测、预报和滑坡、崩转化为土壤侵蚀量的分析计算提供基 础资料。 滑坡原位动态观测应由表部位移变形观测和深部应力、应变 观测组成。表部变形观测分地表裂缝观测和地表整体变形观测； 深部变形观测可分深部应力、应变观测和地下水作用观测，见 图4.3.2

简易观测 地表裂缝观测 （自动观测 表部变形观测 滑坡原位 网格直接观测法 地表整体变形观测 动态观测 GPS定位观测法 深部应力、应变观测 深部变形观测 地下水作用观测 图4.3.2 滑坡原位动态观测分类简图

3.3滑坡体地表裂缝观测应符合下

=icosa H = Ahsind

式中L两桩间的累积水平位移； H一一两桩间累积垂直位移：

Aicosa H= Ahsina

（测量斜坡开裂变形、位移）。应用近代电子技术和遥测系统，可

（测量斜坡开裂变形、位移）。应用近代电子技术和遥测系纟 实现自动监测记录信息发送、传输、接收等自动观测。

4.3.4滑坡体地表整体变形观测应符合下列规定：

网格直接观测法。 1）仪器设备选用：6s级普通经纬仪、不锈钢测针。 2）观测网布设：在滑体上平行滑坡主轴方向布设3条以 上纵向观测断面，垂直或接近垂直滑坡主轴方向上布 设3条以上横向观测断面。观测部面穿过滑体，两端 置于滑体外围稳定岩、土体上，作为观测基桩。基桩 用于安放仪器和参照标准，应用钢筋水泥制作。桩中 心钢筋顶端制成“十”字，作对准用。在纵、横部面 的交点处打埋观测桩。若观测桩为临时性桩（1～2 年），可用木桩打人，桩中心打人小铁钉，作对准测 距、测角用。3年以上的观测桩应用钢筋水泥制成。 观测网布设好后应制定强有力的保护措施，防止桩损 坏、丢失。 3）位移观测：首先标定基桩位置与高程，然后将经纬仪

量图，表明滑坡横向上分块滑移的特征。从孔口放人 另一根测绳系的球形重锤，到某一位置重锤就停止下 移，记下测绳读数，若与孔底测球上提位置相差2m以

2滑坡深部变形仪表观测

滑玻深部变形仪表观测。 1）滑面计和钻孔测斜仪：安放在 钻孔中，测定滑体深部变形的 位置（滑动面）。 2）多功能滑面计：安放在钻孔中， 不仅可测得滑动面的位置人防标准规范范本，而 且还可测得变形量的大小、方 向和应力。 3）土压力计：安放在相对不动建

筑物内侧，如抗滑挡土墙内侧滑动面以上位置，抗滑 桩内侧及两侧滑动面以上位置，可测定滑体作用于墙 上的推力。 4）地声计、地震仪、地电仪：安放在滑体表部，可测定 地下某一定深度由于位移变形使岩土体错动发出的声 响、地震波和地电异常。 5）水位计、孔隙水压力计：安放在钻孔内常年地下水位 变动的位置，可测定地下水位和孔隙水压力发生异常

4.3.6滑坡体原位观测应符合下列规定

1动力触探。利用一定高度的落锤能量，将圆锥形探头打 入土中。根据打人的难易程度（贯入度、锤击数或贯人阻力来表 示）判定土层性质和力学参数。若将探头换为标准贯入器，则称 标准贯入试验。此法借助钻孔可测定深埋滑动面（带）土层抗剪 强度指标。 2静力触探。用静力将探头以一定的速率压入土中，利用 探头内的力传感器，通过电子量测仪将探头受到的贯入阻力记录

下来，由此分析土层的工程性能，换算抗剪强度指标。此法可在 钻孔中和试坑内进行。 3大剪仪法。与室内的直接剪切仪法的原理完全一样，但 在试坑内进行，利用原位土样，土样断面积是室内的10多倍， 可包含粗砂、碎石、小块石，所以更符合天然状态。 4水平推剪试验。实际上是现场原位小型滑坡模拟试验 在长方形试坑中进行。试验样品为三面临空的长方体，体积是大 剪仪法的几十倍，所以本法得出的抗剪强度参数更接近天然情 况，是最理想的原位直剪试验。除卧式液压千斤顶外，本法不需 其他大型设备。试验用的钢板、方未都是试验者依据现场设计 的，投资省，操作也较简便。但此法也有一个大的弱点，只能布 设在滑体表部；要布设在滑动带附近，只能在滑体后部和前缘选 择，至于滑体中部滑带土的原位直剪试验几乎是不可能的。 4.3.7滑坡室内试验应符合下列规定：

1滑坡岩王物理力学性质试验。在滑体（含危险斜玻）上 采取有代表性的原状岩、土样品，并注意密封保持原状结构与水 分，立即送试验室试验。样品尺寸：方形20cm×20cm×15cm； 圆柱形直径110mm，长20cm。滑体内岩土主要做物理性质常规 试验，试验项目由含水量、干密度、液限、塑限、颗粒组成，必 要时还可增做渗透试验和结构、矿物、化学成分试验项目。在滑 带土十分难取的情况下，可模拟滑带土做抗剪强度试验。 2滑带土的力学性质试验。首先采集滑带土原状样，滑体 前后缘可在探坑内取，滑体内可在钻孔中取。如无钻探，可先分 析推断滑带土的可能性质特征，在滑体表部选择类似的土坑试挖 试验。

计的，没有固定的方法、模式火力发电厂标准规范范本，但所有的滑坡模型试验都要经历 以下阶段（过程）： 1）模型试验的总体构思和设计阶段。 2）模型试验所需仪器设备的购置、加工和试验材料的准 备阶段。 3）模型制作阶段。 4）试验操作、记录阶段。 5）试验资料整理与试验报告编写阶段