湯峪河流域徑流小區(qū)水土保持監(jiān)測點運行管理情況探討

王毓驊

(天水市水土保持局，甘肅 天水 741000)

甘肅省天水市清水縣湯峪河流域徑流小區(qū)水土保持監(jiān)測點位于34°42′50″N、106°15′42″E。湯峪河流域地處黃土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)，總面積189.8 km2，處于秦祁地槽褶皺帶的東延部位；年平均日照時數(shù)2 076.9 h，≥10 ℃積溫2 835～2 894 ℃，日平均溫度8.3～9.3 ℃，年平均降水量515～584 mm，年無霜期160～180 d；自然坡度組成中<5°的占12.10%，5°～15°的占34.20%，15°～25°的占23.70%，25°～35°的占14.65%，≥35°的占15.35%；土壤主要有褐土、黃綿土、紅土，質(zhì)地為黏壤；植被以刺槐、楊樹、馬尾松、榛子、沙棘、唐松草、羊胡子、蒿類、冰草為主。

1 監(jiān)測點基本情況

2010年，根據(jù)水利部水土保持監(jiān)測中心《關(guān)于進一步加快全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程水土流失監(jiān)測站點建設(shè)的通知》(水保監(jiān)〔2010〕21號)和甘肅省水土保持監(jiān)測總站《轉(zhuǎn)發(fā)水利部水土保持監(jiān)測中心關(guān)于進一步加快全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程水土流失監(jiān)測站點建設(shè)的通知》(甘水保監(jiān)發(fā)〔2010〕7號)精神，選擇了具有明確代表性、能夠充分反映所代表的土石山區(qū)水土流失特征的清水縣湯峪河流域典型小區(qū)為監(jiān)測點。該監(jiān)測點屬西北黃土高原區(qū)水蝕監(jiān)測點，是全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程在甘肅省新建的8個徑流小區(qū)之一，省內(nèi)布設(shè)編號為“甘-16”。該監(jiān)測點管理單位為天水市水土保持局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分站，屬行政事業(yè)單位，具有穩(wěn)定、專業(yè)配置合理、技術(shù)素質(zhì)良好的專職監(jiān)測技術(shù)人員，監(jiān)測點所在土地的使用權(quán)隸屬清水縣水務(wù)局。

2 監(jiān)測點建設(shè)及運行管理

2.1 監(jiān)測點建設(shè)

按照《全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程水土保持監(jiān)測點設(shè)計技術(shù)大綱》的要求，天水市水土保持局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分站組織技術(shù)骨干人員對監(jiān)測點現(xiàn)場進行了考察，科學分析，精心設(shè)計，編制了一套可操作性強的設(shè)計方案。為保證全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程清水縣湯峪河流域徑流小區(qū)水土保持監(jiān)測點建設(shè)工程按計劃實施，確保各項工程建設(shè)任務(wù)達到預(yù)期效果，天水市水土保持局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分站與天水翔龍水利水電工程建設(shè)有限公司二公司簽訂了實施合同，于2011年3月27日開工建設(shè)，2011年年底竣工，共建成三葉草區(qū)、喬灌混合區(qū)、原坡面區(qū)、灌木林區(qū)、喬木林區(qū)等5個徑流小區(qū)，小區(qū)規(guī)格均為5 m×20 m(水平投影)，坡度均為15°。在每個小區(qū)下側(cè)建集流池3個(共15個集流池)，規(guī)格均為1 m×1 m×1.5 m，集流池之間通過分流槽相通。監(jiān)測點內(nèi)還建有自動氣象站1座。

2.2 監(jiān)測內(nèi)容、方法及結(jié)果

監(jiān)測點運用多種技術(shù)手段對水土流失成因、數(shù)量、強度、影響范圍、危害及防治效果進行動態(tài)監(jiān)測與評價。主要監(jiān)測內(nèi)容有降雨量、徑流量和泥沙量、土壤含水量和植被覆蓋度(郁閉度)等，其中：降雨量為全年觀測，土壤含水量和植被覆蓋度(郁閉度)觀測期為4—10月，徑流量和泥沙量為汛期觀測。氣象站主要監(jiān)測大氣濕度、大氣壓力、總輻射量、風速、風向、大氣溫度、降雨量等氣象要素。

(1)降雨量。采用翻斗式數(shù)字雨量計進行降雨量監(jiān)測，設(shè)定數(shù)據(jù)采集時間間隔為5 min，根據(jù)選定時間間隔記錄該段時間內(nèi)的累積降雨量。監(jiān)測人員定期從數(shù)據(jù)采集器下載數(shù)據(jù)，然后摘錄降雨過程、次雨量和日雨量，每次降雨后及時觀測是否產(chǎn)流。監(jiān)測人員每5 d下載一次數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)完整準確。讀取降雨量數(shù)據(jù)后，對儀器功能重新進行檢查，復(fù)核初始化設(shè)置是否正確，清除已被讀出的數(shù)據(jù)，重新開始下一個自記周期的運行，并經(jīng)常檢查雨量桶是否堵塞，發(fā)現(xiàn)有異物及時進行清理，以保證雨量計正常運行。

以2017年監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，截至2017年11月30日，共觀測到降雨69次，降雨量329.6 mm，其中侵蝕性降雨量98.2 mm；降雨量最大月份為8月，降雨量為123.4 mm；最大日降雨量及最大次降雨量均為38.8 mm，降雨日期為8月20日，降雨歷時210 min；最大侵蝕性降雨量為38.8 mm，降雨侵蝕力最大值為548.6 MJ·mm/(hm2·h)；共計產(chǎn)流4次，最大土壤流失量為15.51 t/hm2。經(jīng)統(tǒng)計比較，5個徑流小區(qū)中，水土保持措施小區(qū)土壤流失量均比原坡面區(qū)小，其中最小的是三葉草區(qū)，比原坡面區(qū)土壤流失量少25.75 t/hm2。

(2)徑流量和泥沙量。徑流和泥沙監(jiān)測依照操作規(guī)范采用人工方式進行取樣，觀測期為汛期。監(jiān)測期間定期對集流池進行打掃清洗，清理池內(nèi)的泥土雜物，使其符合測流要求；隨時檢查集流池是否漏水、分流孔是否堵塞等，以保證監(jiān)測設(shè)施的正常運行。每次產(chǎn)流后都要進行徑流和泥沙監(jiān)測。截至2017年11月30日，共觀測到產(chǎn)流4次，對監(jiān)測到的徑流和泥沙數(shù)據(jù)進行了認真記錄，并計算徑流深、徑流系數(shù)、含沙量、土壤流失量等數(shù)據(jù)。

(3)田間管理。對原坡面區(qū)按照本地的翻耕習慣進行人工翻地、耙平，保證全年沒有植物生長和結(jié)皮形成，經(jīng)常除草保持植被覆蓋度小于5%；其他小區(qū)按照本地管理方式進行管護。2017年共進行田間管理9次，使植被覆蓋度條件符合技術(shù)要求。

(4)土壤含水量及植被覆蓋度。土壤含水量：采用土壤水分速測儀器進行土壤含水量監(jiān)測，觀測期為4—11月及每次降雨產(chǎn)流后，觀測間隔為15 d，觀測位置為小區(qū)中部；截至2017年11月30日，共觀測土壤含水量19次，最大土壤含水量為21.7%，最小土壤含水量為7.3%。植被覆蓋度：用目估法進行植被覆蓋度觀測，觀測間隔為15 d，觀測期為4—11月；截至2017年11月30日，共觀測植被覆蓋度19次，其中三葉草區(qū)最大，為64.0%，原坡面區(qū)最小，為1.2%。

2.3 監(jiān)測點運行管理的保障措施

(1)組織管理方式。依據(jù)《徑流小區(qū)和小流域水土保持監(jiān)測手冊》及《全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目甘肅湯峪河典型監(jiān)測點水土流失監(jiān)測合同書》的要求，天水市水土保持局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分站和清水縣水保局上下聯(lián)動，把徑流小區(qū)監(jiān)測工作列為收集積累水土流失基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、掌握水土流失規(guī)律、謀劃清水縣水保工作布局的重點來抓，嚴格認真開展各項監(jiān)測工作。

(2)監(jiān)測人員配置。為了確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實準確、責任到人，專門配置了2名專業(yè)技術(shù)人員負責小區(qū)各項監(jiān)測工作。

(3)技術(shù)培訓(xùn)及質(zhì)量控制。為了提高監(jiān)測點水土保持監(jiān)測技術(shù)水平，保證監(jiān)測質(zhì)量，天水市水土保持局積極組織監(jiān)測站點技術(shù)人員參加水利部、黃河上中游管理局和甘肅省水保局舉辦的水土流失監(jiān)測技術(shù)培訓(xùn)，通過培訓(xùn)，監(jiān)測人員不僅了解到了最新的水保監(jiān)測動態(tài)，還掌握了監(jiān)測技術(shù)要求、操作程序，以及數(shù)據(jù)分析匯總方法。

3 存在的問題和建議

存在的問題：一是小區(qū)監(jiān)測設(shè)備短缺，部分監(jiān)測設(shè)備已老化失效，加之監(jiān)測方法較落后，導(dǎo)致監(jiān)測成果準確性不高(如自動氣象站大氣溫度感應(yīng)器失靈，不能準確收集氣溫數(shù)據(jù))；二是監(jiān)測隊伍業(yè)務(wù)水平與所承擔的工作任務(wù)要求有一定差距，需要進一步加大培訓(xùn)力度，提高人員業(yè)務(wù)能力。

針對這些問題，建議：一是購置一批新的監(jiān)測設(shè)備，更換已失靈的溫度感應(yīng)器，并對已有的監(jiān)測結(jié)果進行校核，使監(jiān)測結(jié)果更加準確；二是進一步加強專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，包括對徑流小區(qū)的日常維護和數(shù)據(jù)的采集，以及測量儀器的觀測方法和數(shù)據(jù)的整理等，為監(jiān)測點的正常運行提供強有力的技術(shù)保障。