燕山湖項目區(qū)水土保持監(jiān)測內(nèi)容和方法分析

馬宏娟

(朝陽縣水務(wù)局農(nóng)水股，遼寧 朝陽122000)

1 項目概況

朝陽縣燕山湖項目區(qū)屬遼寧省國家水土保持重點建設(shè)工程2008—2012年建設(shè)項目之一。項目區(qū)地勢西高東低，屬于中溫帶半濕潤半干旱大陸性氣候區(qū)，年平均降水量為503 mm，年平均徑流深121 mm，年平均氣溫8.4 ℃，積溫3 532.5 ℃，年平均日照時數(shù)2 861 h，無霜期158 d，太陽總輻射量141 j/cm2，大風(fēng)日數(shù)25d，平均風(fēng)速3.0 s。項目區(qū)總面積234.12 km2，涉及13個行政村，農(nóng)業(yè)人口3.01萬人，勞動力0.84 萬人，耕地總面積8 409.73 hm2，人均耕地0.28 hm2。

項目區(qū)水土流失面積172.78 km2，占流域面積的 73.8%，其中:輕度水土流失面積為4 656.64 hm2，占水土流失面積的26.95%;中度水土流失面積為7 517.51 hm2，占水土流失面積的43.51%，強度水土流失面積為4 711.42 hm2，占水土流失面積的27.27%，極強度水土流失面積為392.55 hm2，占水土流失面積的2.27%。

項目區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)為3 962 t/km2·a。

2 監(jiān)測內(nèi)容和方法

監(jiān)測內(nèi)容和方法包括小流域基底值、水土流失及其影響因子監(jiān)測、水土保持治理措施監(jiān)測和水土保持效益監(jiān)測。

2.1 小流域基底值

小流域基底值包括5個方面的內(nèi)容:小流域基本情況、水文氣象、土地利用情況、社會經(jīng)濟情況和水土流失狀況。

2.1.1 小流域基本情況

小流域基底值是小流域治理前的基本情況，是反映治理效益的基準。小流域基本情況調(diào)查包括流域長度、寬度、面積、地理位置、海拔高度、地貌類型、土地利用類型、植被蓋度、坡度［1］。

其中:流域長度、寬度、面積、地理位置、海拔高度、地貌類型、土地利用類型、植被蓋度等監(jiān)測方法采用航片解釋與野外實地勘察相結(jié)合的方式進行，即通過朝陽市航空影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，結(jié)合利用已有的成果資料，采取影響室內(nèi)解譯與野外調(diào)查相結(jié)合，多學(xué)科綜合分析相結(jié)合，并通過人機交互式和計算機自動識別結(jié)合的專題信息提取方法，翔實的野外調(diào)查等技術(shù)流程，獲取監(jiān)測區(qū)域土地利用、植被覆蓋度和水土流失現(xiàn)狀信息，從總體上監(jiān)測區(qū)域水土流失狀況。

流域坡度利用GIS 三維分析和空間分析模塊計算，根據(jù)構(gòu)建的強約束TIN，得到項目區(qū)涉各小班單元的坡度數(shù)據(jù)。

根據(jù)項目區(qū)的地形特點為邊坡、坡長，一般坡度在15°以下，耕地大多數(shù)分布于3° ～15°坡面上，坡長一般為500 ～2 000 m，最長達4 000 m。土壤疏松，抗蝕能力弱，極易產(chǎn)生水土流失。根據(jù)SL190—96《土壤侵蝕分類分級標準》中相關(guān)規(guī)定，項目區(qū)水土流失綜合分析過程中，坡度數(shù)據(jù)劃分為0° ～5°、5° ～8°、8° ～15°、15° ～25°、25° ～35°和大于35°共6個坡度等級。

2.1.2 水文氣象

項目區(qū)水文氣象調(diào)查內(nèi)容包括年降水量、汛期降水、雨強、平均氣溫、積溫、無霜期等。主要監(jiān)測方法是調(diào)查監(jiān)測，從當(dāng)?shù)厮?、氣象部門多年觀測資料的匯編成果中取得。

2.1.3 土地利用情況

項目區(qū)治理前土地利用情況調(diào)查內(nèi)容包括土地利用類型及結(jié)構(gòu)情況調(diào)查。主要檢測方法是調(diào)查監(jiān)測。

2.1.4 社會經(jīng)濟情況

項目區(qū)治理前社會經(jīng)濟情況調(diào)查包括項目區(qū)人口、勞動力、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟收入等。

監(jiān)測方法為調(diào)查監(jiān)測，從當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計部門年終統(tǒng)計資料成果中整理。

2.1.5 水土流失狀況

項目區(qū)治理前水土流失狀況調(diào)查包括水土流失面積、水土流失強度及其分布狀況。監(jiān)測方法主要是以小流域土壤侵蝕模數(shù)圖為參考，現(xiàn)場測定各小班土地利用類型、林草覆蓋度等數(shù)據(jù)，利用地理信息系統(tǒng)軟件生成土地利用現(xiàn)狀圖、林草覆蓋度圖、流域坡度圖，最終計算得出流域侵蝕強度分布圖，匯總數(shù)據(jù)后計算得出水土流失面積［2］。

2.2 水土流失及其影響因子監(jiān)測

水土流失的動態(tài)監(jiān)測與水土流失的影響因子密不可分，水土流失主要影響因子有降雨、土壤、植被、土地利用等。

2.2.1 降雨量監(jiān)測

考慮到項目區(qū)降水的70% ～80%集中在每年的汛期(6—9月)，且發(fā)生水土流失也同樣集中在汛期。

其余月份的降水量的觀測則采用項目區(qū)所在氣象觀測點的數(shù)據(jù)，對汛期的降水量采用項目附近明山區(qū)高家店徑流觀測小區(qū)的降水量觀測設(shè)備進行。

2.2.2 土壤與植被監(jiān)測

土壤既是水土流失的影響因子，又是水土流失危害的描述指標。土壤監(jiān)測內(nèi)容包括土壤類型、土壤水價含量等。

植被因子是水土流失的重要影響因子，其中植被覆蓋率是水土保持治理最常用的指標。對項目區(qū)植被的監(jiān)測內(nèi)容主要是植被類型和植被覆蓋度的變化情況。

測定植被覆蓋度主要采用照相法進行。對于農(nóng)作物監(jiān)測點位和水土保持林、經(jīng)濟林監(jiān)測點位，各選擇2 處固定監(jiān)測點，每一監(jiān)測頻次測量植物株高，得出植物生長情況。

將數(shù)碼相機用鋁架支到半空(4 m以上)，從上向下對植物進行照相，相片輸入電腦并通過軟件處理，計算得出植物覆蓋度。

對于封禁治理監(jiān)測點位，選擇5 處固定監(jiān)測點，自上而下照相，照片輸入電腦并通過軟件處理，計算得出林草郁密度。監(jiān)測方法采用測針法(也稱網(wǎng)絡(luò)法)或測繩法對照相法進行檢測和修正。

2.2.3 土地利用監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容為工程區(qū)內(nèi)農(nóng)、林、牧、副等各用地類型的面積及變動情況。水土流失治理是改變項目區(qū)內(nèi)土地利用類型的主要途徑。

實施水土保持監(jiān)測制度的項目，通過工程監(jiān)理的資料確定治理面積，對照小流域基底值的土地利用表，從而反映土地利用變化。

從工程監(jiān)理資料中搜集整理有關(guān)小流域水土流失綜合治理的土地利用情況。年底完工后，調(diào)查監(jiān)測1 次。

2.2.4 水土流失狀況監(jiān)測

根據(jù)SL190—96《土壤侵蝕分類分級標準》規(guī)定，土地利用類型、林草覆蓋度、地面坡度是確定土壤強度的重要依據(jù)，小流域治理后土地利用得以變化，林草覆蓋度得以提高，流域微地形得以改變。以流域小班為單位進行現(xiàn)場勘察，現(xiàn)場測定各小班治理后的土地利用類型、林草覆蓋度、地面坡度等數(shù)據(jù)，根據(jù)勘察結(jié)果，利用地理信息系統(tǒng)軟件生成土地利用現(xiàn)狀圖、林草覆蓋度圖、流域坡度圖，最終計算得出流域土壤侵蝕強度分布圖，匯總數(shù)據(jù)后計算得出流域土壤侵蝕強度分布圖，匯總數(shù)據(jù)后計算得出水土流失面積，并將結(jié)果數(shù)據(jù)與治理前水土流失數(shù)據(jù)對比，分析得出治理前、后土壤侵蝕變化情況。

采用地面觀測與調(diào)查相結(jié)合的方法，通過修建坡面徑流小區(qū)、簡易觀測小區(qū)來取得坡面、溝道的水土流失資料，并通過現(xiàn)場典型調(diào)查來確定各地類監(jiān)測期內(nèi)的水土流失量。

2.2.5 水土流失災(zāi)害監(jiān)測

水土流失災(zāi)害包括洪災(zāi)、崩塌、滑坡、泥石流等。監(jiān)測內(nèi)容包括災(zāi)害的類別、次數(shù)、規(guī)模;損壞的土地面積和災(zāi)害損失等。采取調(diào)查監(jiān)測方法，收集相關(guān)資料和實地勘測。汛期內(nèi)在較大的降雨后到工程區(qū)內(nèi)進行調(diào)查監(jiān)測。

2.3 水土保持治理措施監(jiān)測

水土流失治理措施監(jiān)測的內(nèi)容包括各類水土保持治理措施的規(guī)模、類別、規(guī)格和措施質(zhì)量、治理進度等。

對于項目區(qū)年度內(nèi)各項措施所實施的數(shù)量的監(jiān)測，我們是在收集由項目監(jiān)理提供的治理進度資料的基礎(chǔ)上，基本采取普查的方法，于各項目區(qū)完成停工后抽查有關(guān)監(jiān)測技術(shù)人員開展調(diào)查工作，并將所調(diào)查的結(jié)果與所收集的資料進行對比，對誤差范圍不超過3%的施工數(shù)量予以確認，若超過該范圍，即以實際調(diào)查值作為工程實施的數(shù)量。

調(diào)查中根據(jù)所收集的資料，制定出科學(xué)合理的調(diào)查路線，并逐調(diào)查路線、逐小班進行量測，現(xiàn)場填寫調(diào)查數(shù)據(jù)，室內(nèi)完成個調(diào)查路線及整個項目區(qū)實施的各項治理措施的數(shù)量。

對于重點工程或重要施工階段，采用駐場監(jiān)測的方式，對施工數(shù)量、工程質(zhì)量、苗木規(guī)格等進行嚴格把關(guān)，并做好現(xiàn)場記錄。

在秋季對林草成活率實施監(jiān)測一次，工程措施運行情況的調(diào)查在每年汛期結(jié)束后，檢測一次。

2.4 水土保持效益監(jiān)測

水土保持效益監(jiān)測內(nèi)容包括以下3個方面:經(jīng)濟效益監(jiān)測、社會效益監(jiān)測和生態(tài)效益。

2.4.1 經(jīng)濟效益監(jiān)測

經(jīng)濟效益是項目實施治理后為社會帶來的物質(zhì)財富，包括直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益，本報告中計算直接經(jīng)濟效益。

監(jiān)測內(nèi)容為治理后糧食、果品、木材、牧草及禽畜飼養(yǎng)等農(nóng)產(chǎn)品的增加量，項目區(qū)人均純收入和總收入。

其監(jiān)測方法主要是調(diào)查監(jiān)測，內(nèi)容有2 方面:

1)采取典型調(diào)查方法，即在項目區(qū)取有代表性的治理和未治理的各種農(nóng)、林、牧典型地塊，于秋季對其產(chǎn)量的調(diào)查(農(nóng)地為糧食產(chǎn)量、牧地為草，林地為果品或枝條)，測量治理地塊的畝均產(chǎn)量，其差值為相應(yīng)的效益值。另外，在項目區(qū)選擇3 ～6 農(nóng)戶，調(diào)查水土保持治理產(chǎn)生的經(jīng)濟效益情況。

2)收集資料，即到項目區(qū)所在鄉(xiāng)統(tǒng)計部門相關(guān)數(shù)，掌握項目區(qū)總的經(jīng)濟效益。

2.4.2 社會效益監(jiān)測

水土保持社會效益是指項目實施治理后，對當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的改善，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)力水平的提高，當(dāng)?shù)厝罕妼λ帘３止ぷ髡J識程度，以及對當(dāng)?shù)剞r(nóng)、林、牧、副各業(yè)收入的改善及農(nóng)業(yè)生活水平的提高等。

其監(jiān)測方法主要是采取問卷調(diào)查的方法。在項目治理期間，以年為單位實施調(diào)查，每個村選擇3 ～6農(nóng)戶，跟蹤監(jiān)測項目區(qū)社會效益發(fā)揮情況。

2.4.3 生態(tài)效益

生態(tài)效益是指項目實施治理后，林草植被覆蓋提高、促進野生動物繁殖、地下水出露、土壤改良情況。工程竣工后監(jiān)測1 次。

3 結(jié) 語

燕山湖項目區(qū)自2008年被列入國家水土保持重點治理區(qū)以來，累計治理小流域10 條，完成水土流失綜合治理面積15 000.40 hm2，其中:水平梯田1 738.61 hm2，保土耕作3 297.83 hm2，果樹臺田1 021.45 hm2，水保林1 221.72 hm2，經(jīng) 濟 林1 770.08 hm2，退 耕 還 林146.25 hm2，生態(tài)修復(fù)5 519.27 hm2，完成土石谷坊114座，作業(yè)路80 km。動用土石方917.56 萬m3，群眾投入積累工217.62 萬工日。

到治理期末，項目區(qū)內(nèi)各項水土保持措施使年平均減少徑流量1 840.71 萬m3，蓄水效率達到70.2%;年均攔截泥沙量60.29 萬t，保土效率達到88.08%。

據(jù)統(tǒng)計測算，到治理期末項目區(qū)總產(chǎn)值由治理前的15 506.30萬元提高到23 342.84萬元，是治理前的1.51 倍。

［1］林方. 淺議開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測方法［J］. 科技傳播，2011(05):84－85.

［2］楊勤科，劉詠梅，李銳. 關(guān)于水土保持監(jiān)測概念的討論［J］. 水土保持通報，2009，29(02):97－102.