桃林口水庫水保監(jiān)測實驗情況分析

劉 征 鄧春芳

1. 桃林口水土保持監(jiān)測站一期工程

桃林口水庫位于燕山山脈東部，屬灤河流域,一級支流青龍河流域。水庫控制面積5060km2，其中桃林口水庫上游（河北省部分）1987年被列為河北省水土流失重點治理區(qū)，經多年治理，水土流失情況逐年減輕。為進一步做好桃林口水庫區(qū)域的水土保持監(jiān)測工作，2004年6月桃林口水土保持監(jiān)測站一期工程建成并投入使用。桃林口水庫庫區(qū)水土保持監(jiān)測項目主要由16個代表不同植被覆蓋度、不同坡度、不同侵蝕強度、不同治理措施監(jiān)測小區(qū)、控制站、中間小流域、氣象站和實驗室組成。

桃林口水庫水土保持檢測站既是河北省6個水土保持監(jiān)測分站之一，也是水土保持監(jiān)測技術培訓基地，率先建設遠程智能數(shù)據采集系統(tǒng)，實現(xiàn)檢測站的自動化觀測，進而在全省水土保持監(jiān)測網絡建設中示范推廣。

桃林口水庫水土保持監(jiān)測站一期工程已完成部分基礎設施建設，主要包括：坡面徑流小區(qū)、控制站、監(jiān)測試驗室、培訓電教室等項目。其中，坡面徑流小區(qū)16個，包括標準小區(qū)10個，其中不同坡度對比小區(qū)2個，不同的措施小區(qū) 8個，5m、10m不同坡長小區(qū)各 1個，未擾動坡地不同植被覆蓋度徑流小區(qū)4個；徑流觀測站（點）2處，分別采用了巴塞爾量水槽 (小流域集水面積1.18km2)、三角薄壁堰（坡面集水面積0.11km2），代表不同面積集水區(qū)的徑流、泥沙等水土流失因子觀測；監(jiān)測試驗室一處，建設遠程智能數(shù)據采集系統(tǒng)，實現(xiàn)水土保持監(jiān)測的自動化觀測，智能化處理和網絡化傳輸，以實現(xiàn)水土保持信息現(xiàn)代化管理。

水土保持監(jiān)測站自動觀測技術流程包括：

遠距離自動上傳數(shù)據：采集終端根據設定的時間，自動采集即時數(shù)據，并將數(shù)據以短信息的方式上傳水庫中心。

遠距離遙控上傳數(shù)據：監(jiān)控中心（水庫中心）可以隨時發(fā)布指令，命令采集終端即時數(shù)據，并上傳到監(jiān)控中心。

現(xiàn)場測量：根據特定情況和需要，可現(xiàn)場直接設定參數(shù)和觀測數(shù)據。

2. 實驗觀測情況

水土保持監(jiān)測的基礎是水文泥沙觀測，包括氣象觀測、徑流泥沙觀測及實驗分析。河北省水資源管理局在桃林口水庫專門設有水文觀測站，其氣象觀測場距水土保持觀測區(qū)約1km左右，因此桃林口水土保持監(jiān)測站不建氣象觀測點，其降雨資料擬利用水文站的觀測成果。

2.1 降雨情況

桃林口水庫水文站于1998建成并開展水文觀測，從觀測期年降雨量變化情況看，桃林口水庫庫區(qū)降雨也主要集中在7、8月份，降雨量略低于秦皇島市平均降雨量，明顯表現(xiàn)出山區(qū)降雨特點。桃林口水庫在觀測時段內的年降雨量明顯低于多年平均降雨值，屬偏枯年份，但由于桃林口水庫庫區(qū)居民多外遷別處，水庫周邊山地通過自然封禁，植物生長旺盛，林草繁茂，植被度逐年提高，生態(tài)狀況良好。

2.2 小區(qū)觀測情況

桃林口水庫共建監(jiān)測小區(qū)16個，其中標準小區(qū)（5m×20m）10個，非標準小區(qū)6個。其中包括不同坡度對比小區(qū)2個，不同的措施小區(qū)8個，5m、10m不同坡長小區(qū)各1個，未擾動坡地不同植被覆蓋度徑流小區(qū)4個。觀測期內共開展有效觀測45次，其中2005年11次，2006年 12次，2007年 10次，2008年12次。共獲得監(jiān)測分析數(shù)據45組。

通過對2005~2008年小區(qū)觀測結果計算分析可知，在同等降雨條件下，坡面水土流失強度與坡度，作物種類、植被度和整地方式都有關系。

2.3 小流域及自然坡面徑流觀測

桃林口水庫監(jiān)測站建徑流觀測站（點）2處。小白峪溝徑流觀測站，集水面積1.18km2，采用巴塞爾量水槽和自記水位觀測徑流；大暖泉坡面觀測場，集水面積0.11km2，采用三角薄壁堰人工觀測，這兩處觀測站點代表不同面積的自然集水區(qū)，主要是觀測徑流、泥沙等水土流失因子。由于近幾年降雨量偏低，在觀測年份內沒有發(fā)生暴雨洪水，小白峪溝常年有泉水出流。桃林口水庫保護區(qū)經過十幾年的封禁，坡面植物繁茂，已經形成喬、灌、草混合共生的自然生態(tài)系統(tǒng)，小白峪溝和大暖泉山場地多是自然恢復的植被，喬木主要是自然生長的榨樹，灌木有荊條、胡枝子等，草類有白尖草、黃稗草等，植被度超過80%。一般降雨通過林灌截留，枯枝落葉滯留是難以產生暴雨徑流的，滯留于地表的雨水經過滲流逐步到達溝道，形成溪水，有的以泉水形式出現(xiàn)。通過近幾年的觀測，桃林口水庫兩處自然徑流場均未觀測到較明顯的暴雨徑流，這與該區(qū)植被茂盛有直接關系。

3. 今后工作意見及建議

桃林口水庫位于灤河一級支流青龍河流域下游，屬低山丘陵區(qū)，平均海撥 350m，最高海撥 650m，最低 110m。巖石主要成分為石灰?guī)r、砂巖和片麻巖。多年平均降雨量570mm，與唐、秦兩市的平均降雨量(600mm)相近水庫保護區(qū)征地面積130多km2，由于多年造林和封禁，植被繁茂，形成較好的植物群落，人工山上以松樹為主，溝道以楊樹和刺槐為主，天然次生喬木主要有櫟樹、山楊等。壩下東岸山坡栽植優(yōu)桃100多畝，現(xiàn)已進入盛果期。灌木主要有胡枝子、繡仙菊、荊條等，蒿草類有白尖草、黃卑草、艾蒿、王不留行等，其平均植被度超過80%。該區(qū)地貌類型在唐秦山丘地區(qū)有一定的代表性。但對沿海風沙區(qū)和人為活動頻繁的放牧區(qū)、耕地(包括坡耕地的和梯田)未有代表性，需要在其它地區(qū)選擇必要的監(jiān)測區(qū)，提高監(jiān)測成果的代表性和利用率。