《水土流失与荒漠化监测与评价》 课程实习
专题一：坡地径流小区的设计及观测方法 一、实习目的
水土流失与荒漠化监测实习是水土保持与荒漠化防治专业教学计划的重要组成部分，通过专业课程教学实习与生产实践和科学实践的有机结合，目的是使学生能够通过水土保持监测的野外训练，巩固所学知识，进一步提高学生独立工作和解决实践问题的能力，以适应社会的需要。通过加强对坡地径流场小区的建设、维护管理、数据采集和审核整编等环节的控制，为精确合理的水土保持定点监测数据的获得提供了全面的保障，做好数据整编与成果分析发布，为生态环境建设提供科学可靠的数据依据。 二、实习时间
XX年1月4日——1月10日 三、实习地点
福州金山水土保持科教园、 四、实习主要内容
坡地径流小区如何选址径流场应选择在地形、坡向、土壤、地质、植被、地下水和土地利用情况有代表性的地段上。坡面尽可能处于自然状态，不能有土坑、道路、坟墓、土堆
等影响径流流动的障碍物。径流场的坡面应均匀一致，不能有急转的坡度，植被覆盖和土壤特征应一致。植被和地表的枯枝落叶应保存完好，不应遭到破坏。径流场应相对集中，交通便利，以利于进行水文气象观测，同时也利于进行人工降雨试验。其它因素的考虑。坡地标准径流小区的设计与实施 在我国，坡地标准径流小区是选取垂直投影长20m、宽5m、坡度为5o或15o的坡面，经耕耙整理后，纵横向平整，至少撂荒1年，无植被覆盖。以坡度15o为准。 径流小区各组成示意图 因子径流场的设计与实施
根据试验的需要，参照坡地标准径流小区的设计与实施方法进行。实地考查分析。 径流和泥沙的观测方法 A、径流量观测方法
流观测方法可根据径流场可能产生的最大、最小流量选定，一般常用的方法有体积法、量水计法、溢流堰法、混合法
观测仪器：水尺、浮子式水位计、超声波水位计、量水计、分水箱等
B、泥沙取样和测定方法
泥沙的取样方法最为常用的是在观测室蓄水池或流水中人工取样，或利用泥沙自动取样测定含沙量。取样器可以
采用瓶式或其他形式.用体积法观测径流时可在雨后一次取样，取样前先测定蓄水池中的泥水总体积，然后对泥水进行搅拌，分层取样。取样后在室内过滤、烘干、称重，计算泥沙含量。
降雨量等小气候的观测方法
用雨量计观测，主要仪器有雨量筒、虹吸式雨量计、翻斗式雨量计。
五、实习结果与分析 径流场建设
根据近年来的建设，在坡地径流场径流小区设计建设方面尤其要注意以下几方面事项： 1．1 选址
水土保持定位监测站点的合理选址是监测数据质量控制的首要条件，坡地径流场的选址除了要严格执行SL277-XX《水土保持监测技术规程》的要求外，仍需注意其他有关细节。在坡地径流场选址确定以后，要尽可能在同一坡向、同一坡位建设径流场所包含的若干径流小区，避免由于地形不同引起降雨或土层厚度等对流失量的影响：小区的选址要符合便于步道建设的原则，步道最好贯通所有径流小区。 1．2 小区设计
径流小区是水土流失定点监测的最基本单元，小区设计和建设的标准直接影响到观测数据的精度。径流小区主体包
括小区护埂、集流槽、引水管、量水设备(分流桶和集流桶)4部分。小区护埂应采用砖砌结构高标砂浆抹面，护埂宽 m，基础深 m，高出地面，基础两侧的同填土一定要夯实，防止径流渗漏。护埂顶部做成有一定倾角的单面刃形斜坡，斜面朝外，如果小区相连，相连护埂应做成V字型，便于排水。同时需要注意避免踩踏而造成护埂破损，防止护埂处的降雨因滴溅进入小区内部，影响观测精度。
分流桶和集流桶是降雨产流后承接径流的常用量水设备，其容积大小和分流系数应根据径流小区的面积和会流特点，按50 a一遇洪水标准来确定。北京地区分流桶常用9孔分流，部分小区分流孔都是均匀地布设在分流桶周同，其中1孔承接到集流桶。为此，分流桶是否摆放水平就直接影响到分流的均匀性通过近年来观察，分流不均匀(部分分流孔不出流)可造成观测数据非常大的误差。所以，要经常校核分流桶水平性。为了消除分流桶非水平造成的分流误差，可将分流孔均匀布设在对接集流桶的一侧。这样即使分流桶保持不了水平，也会大大减小分流的非均匀性，提高观测数据的精度。
径流场管理维护
综合的坡地径流场应该包括若干个不同类型的径流小区、气象场、实验室及其他大量设施设备。径流场科学到位的管理维护直接影响到观测数据的可靠性。
2．1 径流场管理
监测点主要聘用当地人员进行小区维护和观测，为此，总站每年组织对观测人员和相关技术人员进行培训，加强人员和设备管理，确保聘用人员的稳定和监测工作的连续性。 2．2 径流小区维护
(1)标准小区：每年按当地传统耕作方法将地面耙平，并准备成苗床状态，然后保留裸露。春天翻耕(15～20)cm深，并按当地习惯进行适当中耕，一般中耕(3～5)次。保持没有明显杂草生长或结皮形成。每次降雨产流完成观测后，需及时回填土壤，消除径流冲刷造成的细沟。
(2)自然坡地小区：每隔15 d应采用垂直照相设备进行植被覆盖度观测。如覆盖度不符合设置要求(主要是超过设计覆盖度)，应在尽量减少小区土壤扰动的情况下进行处理，保证植被覆盖度在观测期间符合设计要求。
(3)农艺耕作小区：坡耕地的耕作、种植及管理按照当地种植习惯进行。
(4)水土保持措施小区：水土保持措施如鱼鳞坑、梯田、水平条等要保持完好，要密切关注暴雨后毁坏情况，如有破坏，要及时修复，否则会严重影响后期观测数据的科学性与合理性。每次完成小区处理和维护后，要及时记录，填写小区处理情况记录表。 数据观测
3．1 气象观测
针对水蚀区的水土流失特点，监测点气象观测主要是降雨观测，其他气象资料可选取当地气象部门观测数据。一般坡地径流场安装虹吸式自记雨量计，部分重点径流场安装了翻斗式自记雨量计，设备安装和降雨观测要严格遵守气象观测规范要求。根据近年来观测经验，建议每个观测点安装2套测量设施，除常用的虹吸式雨量计外再加装一套简易雨量筒进行对比观测，适时校核自记雨量计。如安装了下图的雨量计，建议每周清理一次滤网和漏水孔，防止树叶、泥土等堵塞，影响观测数据。 3．2 径流泥沙观测
在观测期，要密切关注天气情况，当径流即将发生时，监测人员必须亲临现场，观测径流发生情况。有条件时，可观测径流起止时间。径流终止后，观测各小区的冲刷情况(对侵蚀程度严重的小区应记载侵蚀沟的情况及其分布)和植物覆盖度(％)：量取分流桶、径流桶内泥水深。量取水深后，采用全深剖面采样器在集流桶不同部位采集(3～5)个径流样品放于小水桶中，搅匀小水桶混和水样，采集2瓶(750 ml采样瓶)泥水样，送回实验室采用沉淀烘干法测量含沙量。清扫承水槽淤泥并测含水量，确定承水槽土壤流失量，做好相关表格记录工作。及时清理分(径)流桶，检查阀门闭合情况、分(径)流桶情况及其小区状况，做好下次观测准备。
3．3 水质与土壤含水量观测
将水质分析样在48 h之内送到相关检测机构，进行水质化验(总磷、总氮、CODMn)。需要特别注意的是，水质分析样要严格按照水文观测要求进行保存和运送。
采用土钻取样烘干法或TDR快速测定法每10 d观测1次土壤含水量，产流后加测。如采用土钻采样，则需要回填土壤，消除钻洞。
3．4 土壤理化及其他指标观测
播前，汛前和汛后测定土壤有机质，团粒结构和肥力分析。秋后测定植物覆盖率、树木成活率、地径、树高、郁闭度、果品产量和粮食产量。 数据整编
4．1 数据录入与上传
完成各项现场观测和室内测定后，观测人员将各类数据按照一定次序录入测站客户端，通过局域网或拨号发送至区县水保站数据管理分中心，主管监测的业务人员会对上传的数据进行合理性分析，审核和电子签名，通过局域网或拨号上传至水保总站监测中心数据管理系统。 4．2 数据整编
观测数据整编就是将监测点测得的原始数据按照统一格式进行整编、分析和统计，提炼成系统、完整且具有一定精度的整编成果的过程。
以水利部颁发的《开发建设项目水土保持方案技术规范》为依据，针对近几年水土保持方案报告书审查中遇到的一些实际问题，提出如下技术审查要点。 1、前言
(1)属增加章节，简要说明工程概况，建设的必要性和意义，前期工作进展、方案编制和报审过程。
(2)阐述本项目区的地形地貌(如山区、丘陵区、风沙区、平原区等)，所属省级人民政府划分的水土保持三区(水土流失重点监督区、重点预防保护区、重点治理区)，水土流失防治标准执行等级(按即将颁发的标准分为I、Ⅱ、Ⅲ级)。 2、方案编制总则 (1)编制依据应分层次
①法律法规一增加国务院《建设项目环境保护管理条例》，无直接关系的法律法规可不列。 ②部委规章一增加《水土保持生态环境监测网络管理办法》(水利部第12号令)、《开发建设项目水土保持设施验收管理规定》(即将颁发)。 ③规范性文件一增加国务院《全国生态环境保护纲要》、各省(自治区、直辖市)人民政府《水土流失重点防治区划分公告》。
④规范标准一增加水土保持制图标准、监测规范、投资概算。
⑤技术文件一大纲及评审意见、项目建议书的批复文件、
地方水土保持规划。
⑥技术资料一项目可研报告、土壤侵蚀遥感调查成果等资料。
(2)水土保持相关规定均应执行
如水土保持设施补偿费，按财政部、国家计委财综25号文的规定执行，纳入了全国性行政事业性收费项目目录。但水利水电工程的淹没范围不能简单地用面积计费。 (3)方案编制深度 ①总体深度要求
按可行性研究深度把关。因行业间有差异，工作深度不同，审查时应区别对待。
②补报方案深度工程项目已开工建设、主体工程设计已达到初步设计深度的，方案可达到初设深度，审查时可适当增加深度要求，但方案审查不能代替设计审查。 ③同一项目的不同部分设计深度不同
如项目涉及移民安置(迁建)区和专项设施(公路等)改(迁)建的，如可研阶段尚未具体落实，方案中提出水土保持要求，明确由地方政府在移民等相应规划中落实方案、检查、验收(建议另行向省级水行政主管部门编报水土保持方案)：如果落实，深度应加深，一并纳入水土保持方案。 (4)设计水平年
①建设类项目：工程验收后第1年。
②生产类项目：土建区以验收交付使用年为设计水平年；生产区以一定的生产期为设计水平年。 3、项目及项目区概况 (1)增加工程项目特性表
突出工程建设规模、建设地点、总投资、建设期工程占地。
(2)增加施工组织和施工工艺介绍
如施工场地布置、施工时序、土石方及砂石料开挖场地、运输、堆存方式。 (3)土石方平衡
不能简单用\"挖方一填方二弃方或借方\"的方法计算平衡，要考虑挖填方的施工时段、材料质量、标段划分、运距等因素，经综合分析后提出平衡方案。
(4)主体工程比选方案的水土保持评价用扰动面积、土石方量、损坏植被面积、水土流失量及危害、工程投资等指标评价各比选方案(线路方案、场址方案)，提出水土保持推荐方案。
(5)项目区自然概况应突出重点
①项目占地中各种地貌类型面积(如山区、丘陵区、平原区等)，线路工程应分里程表述。不良地质区段应予说明。 ②气象水文特点应突出年降水量、最大日降水量、反映降雨强度一定频率的6小时或12小时最大降雨；年均风速、
大风日数：年均气温、极端气温、最高和最低月均气温、无霜期、≥10。C的积温；临河及低洼场地建设项目应说明场地高程、与洪水位关系。
③植被突出植被类型、主要群落结构、植被覆盖率。 ④生态用水的来源和保证率。 (6)水土流失现状
通过现场调查，参考区域最新公告的水土流失动态监测成果表格说明项目区各级侵蚀强度的面积、所占比例。 ①土壤侵蚀模数背景值最好用当地实测成果和已有的科研成果，或用当地水文水保资料；在当地做过侵蚀因子研究的地区，可用流失方程式测算。
②说明本项目区所属的土壤侵蚀类型区及水土流失容许值(200、500、1000t／km2．a)。 (7)社会经济
调查项目区或沿线地区的社会经济情况，不能用过大范围的资料。
4、水土流失预测 (1)预测基础
指不采取任何防护措施下可能产生的水土流失量和危害。
(2)预测时段、项目区划分
①必须分时段进行预测，建设类项目一般只预测建设期，
运行期可进行÷定时段的分析；生产类项目分别对土建期、生产运行期进行预测。
②必须分项目区进行预测，如主体施工区、土石料场区、堆弃渣场区、施工营地区、生活区等。
③各项目区不能都用总工期一个时段计算，应根据本项目区的具体施工时间确定各自的预测时段。 (3)水土流失量的预测方法
①推荐使用类比法。用表格说明类比工程的可比性，实测类比工程产生的流失量(用；断面法二体积法测算)，确定加速侵蚀系数A和流弃比a。 计算公式： 扰动地表流失量： 弃渣流失量：
②鼓励实验观测。如进行人工模拟降雨实验、设置断面进行雨后观测，取得有关参数。 ③使用通用土壤流失方程式(A：RXKXLXSXCXP)，必须具备相应的试验资料。 注1：用土壤侵蚀分类分级标准套表格计算侵蚀量是不合理的。
注2：简单用流失量相加减的方法，得出新增流失量的负值是不合理的。
④强调分析水土流失可能造成的危害(量和灾害)，并据此确定相应的措施布局。
(4)预测结论及指导性意见
①在预测水土流失总量的基础上，明确产生水土流失(量或危害)的重点区域或地段，亦即重点防治的区段。 ②在水土流失强度预测的基础上，提出应采取的防治工程类型(如工程措施类、还是植物措施类)。
③根据水土流失量的变化过程，提出防治工程(特别是临时防护措施)的实施进度要求。 ④根据水土流失强度和总量，明确监测的重点时段、重点区段。
(5)关于水的流失，应引起重视和研究，并逐步完善。 5、防治方案 (1)防治目标要量化
①明确6项量化目标：扰动土地治理率、水土流失治理程度、水土流失控制量、拦渣率、植被恢复系数、林草覆盖率。
②要求：既要达到规定指标，又能够实现；既是方案编制目标，又是竣工验收的控制指标。 (2)明确责任范围
①基本要求：用文字、表格、图件说明责任区范围、面积，以公顷(hm2)为单位。
②项目建设区：要求用表格说明分行政区、各防治分区的占地面积、占地类型、永久还是临
时占地；在图件上示意出界线。(不能只列一个数字)。
注：施工期，水库正常蓄水位以下的淹没范围应属防治责任范围。
③直接影响区，如：
a、未征用的施工临时道路、临时堆渣等占地区。 b、移民安置区，(另行编制方案的需加以说明)。 c、交通道路等专项设施迁建区(另行编制方案的需加以说明)。
d、渣场、道路修建对下游和周边影响区：应分平原区、丘陵区、山区路段分别提出上边坡、下边坡的影响范围，通过实地调查确定。
e、地下开采项目对地面的影响区：如煤矿、金属矿、隧道、下管线等。
f、项目建设可能引起滑坡、泥石流、崩塌的区域。 注：经调查和论证，如无直接影响区应加以阐述。 ④征地与责任范围的关系 a、防治措施主要应在征地区内。
b、经论证，．征地区外确有较大影响的，是由业主与地方协商具体的治理方式。 一是建议增加征地，
c、绿色通道在征地范围以外的，由业主出资实施，可纳入方案中。
⑤原有水土流失对工程的影响不属水保法界定的责任范围，不列入方案。
(3)主体工程中具有水土保持功能工程的分析与评价 ①项目划分应纳入水土保持方案中的工程： a、项目区绿化措施。 b、开挖边坡防护工程。 c、地表排水。
d、施工道路两侧防护。 e、料场、渣场、灰场防护。
以主体工程为主、具有水保功能工程，只叙述，不纳入方案投资中的工程： a、路基边坡工程防护。
b、施工区硬化、地面和路面硬化。 ②评价
具有水土保持功能的工程均应根据水土保持要求，对其进行评价，并对评价结论负责。 对主体工程布局的水土保持评价，应包括：
a、工程选线、选址、总体布局及施工工艺是否合理。 b、取土场、取料场、弃土(渣)场的选位、数量、占地类型及面积是否合理。
c、主体工程防护措施(范围、长度、高度等)是否全面到位(控制水土流失)。
d、施工时序是否符合水土保持要求(如先挡后弃原则等)。
(4)防治措施体系框图
防治措施体系框图应包括主体工程中具有水土保持功能的工程和水土保持方案新增工程(不
能简单地以工程措施和植物措施区分，应细化)，并加以注明。分区的防治措施框图应体现各区的地貌和水土流失特点，不能雷同。 (5)防治分区及措施
①线状工程应首先按地形地貌划分防治区，再以施工区划分二级分区。
②点式工程以不同的施工区进行划分。
⑧工程措施要明确工程等级、稳定要求、防洪标准，并经计算核实是否满足要求。
④植物措施应在对立地条件的分析基础上，推荐多树种、多草种，供设计时进一步优化。 ⑤防治水蚀、风蚀的植物措施应有针对性，水坤风蚀复合区措施应兼顾两种侵蚀类型的防治。
(6)防治工程典型设计
①各类防治工程均应有典型设计图(部分行业为设计图，重要的单项工程应有单项设计图)、工程量计算表，供计算投资用。
②对下阶段水土保持工程的设计要求，以指导工程设计。 (7)施工过程的临时防护措施
①开挖：表层剥离物的及时清运、集中堆放、周边排水，施工作业面上边坡的排水、施工场地排水及沉沙。 ②堆弃：临时堆渣覆盖、拦挡，倒渣过程的举脚拦挡、弃渣及时平整、碾压、排水、削坡。⑧施工期：尽可能避开大风日或雨天施工，线路工程应分段施工。
④施工便道：要提出水土保持要求，并进行设计。 (8)防治工程量及实施进度安排
①各类工程措施、植物措施的数量、施工位置或里程桩号。
②落实预防保护优先、先挡后弃的施工进度原则。 ③水保工程实施进度用双线横道图表示(即主体工程进度与水保工程进度对照标示，落实\"三同时\"的要求)。 ④避免因进度安排不当，导致方案批复后产生水土流失的\"合法化\"。 (9)水土流失监测
①重点监测较大的开挖面、渣料场、环境敏感区。 ②监测时段主要是建设期，生产类项目增加生产运行期。 ③明确布点(断面)及监测项目。
④监测技术、方法等按水利部《水土保持监测技术规范》。 注：本节应有总体要求，承担单位应有水土保持监测资质，由其依据规程规范编制监测细则并实施监测，应将监测成果报送建设单位和当地水行政主管部门，并作为监督检查
和验收达标的依据之一。 6、投资估算及效益分析
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容