水土保持常用监测手段及方法

开发建设项目水土保持常用监测手段及方法
1 插钎（qian）观测
1.1 说明：(定义、范围、监测内容)
指在坡面样地内，在尽可能少地扰动地表土壤的情况下，向地下有规律地插入若干细钎，在插钎上标记与土壤表层持平的位置，作为原始高度点。

降水发生后，通过观测地表土层降低的厚度，观测计算土壤水蚀侵蚀量。

插钎观测内容必须包括降水情况及土壤流失量；同时按照观测项目的要求，增加土壤理化性质、植被变化、耕作情况等观测内容。

1.2 基本要求：
(1) 样地四周30米范围内无与试验项目有关的高大树木和建筑物等。

(2) 样地坡面应平整、不修或修坡尽量少（尽量选用自然坡面）。

(3) 插入土壤中的钎要牢固稳定，不因风吹雨打而松动。

1.3 设备配置：
（1）常规配置：钎子若干个、雨量计和雨量桶（每个插钎径流场配置一套）、标尺、取样器设备（土钻、土盒、环刀等）、样品分析设备（烘箱、天平等）。

（2）选择性配置：土壤物理性质观测设备（张力计、土壤水分测定仪、剪力器等）。

（3）雨量观测设备，按照中华人民共和国行业标准SL21-90执行。

1.4 技术要求：
（1）工作环境：插钎样地周围应布设步道，保证降水后观测人员能到达扦插点。

样地应不受崩塌、侧流的影响。

（2）精度：插钎要尽可能的细，以减少插钎过程中对周围地面的影响；钎插角度误差小于0.5度。

天平精度1%，测量尺精度2毫米。

（3）整体结构要求：插钎成品字型或梅花型均匀分布于样地上，钎插深度要大于坡地土壤可能的侵蚀深度，地面要露头，便于标记或寻找。

样地四周要有栏杆。

雨量计距离插钎的距离小于100米。

（4）外观质量要求：钎子顺直，插钎布设规范，标记物统一牢固，标志碑牌、桩的编号清晰、完整配套。

（5）材料要求：插钎由硬木或膨胀系数小的金属材料制成。

2 径流小区观测
2.1 径流小区指修建于坡面，具有一定控制面积，四周带围埂，用于收集围埂范围内降水所产生的所有径流泥沙的设施。

适用于观测各种类型坡面的径流、泥沙及面源污染。

径流小区的观测内容必须包括降水情况（降水量、降水强度）、径流量、泥沙量；同时按照观测项目的要求，选择性观测产流产沙过程、污染物流失量和土壤理化性质、植被变化、耕作情况等情况。

2.2 基本要求：
（1）小区地面纵横向平整，纵向应平行于坡面径流方向。

坡度和土壤条件均一，自然坡面小区不修或修坡尽量少（尽量选用自然坡面）。

（2）标准小区：选取垂直投影长20米，宽5米，坡度5°或15°，坡面经耕耙平后，至少撂荒1年，无植被覆盖。

（3）一般小区：按照观测项目要求，设立不同坡度、不同坡长、不同土地利用方式、不同耕作制度和不同水土保持措施的小区。

无特殊要求时，小区尺寸应（在正常情况下均应这样做）参照标准小区规定确定。

（4）观测后应及时清理或整修。

2.3 设施配置：
（1）径流小区：由围埂、集流槽、导流管（导流槽）、分流桶和集流桶组成。

（2）围埂：围埂为小区左右和上缘坡面的边界，由水泥板或金属板制成，围埂高出地面10－20厘米，埋入地下30厘米。

上缘向小区外呈60°倾斜。

（3）集流槽：位于小区坡面的底部，垂直于径流方向；一般由水泥
等材料做成，集流槽表明光滑，上缘与地面同高，槽底向下及向中间倾斜（2%-3%），斜度以土壤不发生沉积为准。

（4）导流管（导流槽）：上部紧接集流槽，下部与集流桶相连；由镀锌铁皮、金属管或PVC管做成。

（5）分流桶、集流桶：与导流管相连，用于收集小区坡面径流和泥沙；由镀锌铁皮或钢板等材料制作，桶顶部加盖，防止降水及其它杂物由桶顶直接进入；底部装有阀门，用于观测后排出桶内的径流泥沙。

根据设计径流量，可采用一级或多级分流桶分流。

分流孔应均匀。

2.4 设备配置
（1）常规配置：雨量计和雨量桶（每个径流场配置一套）、标尺、泥沙采样器、水样瓶、取样器设备（土钻、土盒、环刀等）、样品分析设备（烘箱、天平、烧杯、量桶、滤纸、过滤装置等）。

（2）选择性配置：按照观测项目的要求，选择性配置径流过程观测设备，包括水位计、水样自动采样器、数据采集器、径流电导仪、太阳能板等和土壤物理性质观测设备（张力计、土壤水分测定仪、剪力器等）。

（3）雨量观测设备，按照中华人民共和国行业标准SL21-90执行。

2.5 技术要求：
（1）工作环境：小区周围应布设步道，保证降水后观测人员能到达小区。

小区应不受崩塌、侧流的影响。

（2）测量精度：水位尺精度2毫米。

集水桶、雨量桶应保证基座水平稳定，误差不超过毫米；分流桶底部高程误差，集水桶误差；天平精度1%。

分析仪器引用标准。

（3）整体结构要求：小区围埂、集流槽、导流管（导流槽）、分流桶和集流桶等各部分应按顺序衔接严密连贯。

小区周围30米范围内无高大树木、陡坎和建筑物的影响。

分流桶和集流桶坐基要坚固，在降水后及桶装满径流后，不会发生沉降。

分流桶和集流桶最后固定在坐基上。

雨量计安装在小区的同一坡面上，距离不应超过100米，雨量计30米范围内无高大树木、建筑物等。

（4）外观质量要求：围埂墙面平整，标志碑牌、设备编号清晰、完整配套。

桶的内壁平滑，无水生寄生生物、沉积物，每5年刷一次防锈漆或涂料。

（5）材料要求：围埂，水泥或金属；集流槽、桶，金属制或高标号水泥砌，坚固耐用，厚度3毫米。

（6）可靠性要求；小区安全按不低于50年一遇暴雨水平设计和安装。

分流桶和集流桶的容量按照观测项目的要求设计。

1）调查法
地表扰动类型和面积：①对各种不同面积的监测主要采取定期在施工区域普查的方式，通过实地勘测，采用GPS定位仪结合1：5000地形图、照相机、标杆、尺子等工具按区段测定不同工程区和区段的地表扰动类型和不同类型的面积。

弃土、弃渣量：②对弃土、弃渣量测量，把堆积物近似看成多面体，通过一些特征点的坐标，再模拟地面形态，即可求出弃土、弃渣堆积物的方量。

林草成活率：③林草成活率主要采取监测人员建设期和运行期对植被覆盖度采取划定具有代表性的样方和标准地进行实地测量。

a、林木成活率测定可选择10m2的样方，计算样方内成活树木个数占样方总造林树木的百分比，如林木成活率达不到设计要求，应及时进行补植或重种，确保林木成活率达到设计要求。

b、草地盖度的监测用针刺法。

在监测样方内选取1m2的小样方，在样方绳上每隔10cm作一标记，用粗约2mm的细针。

顺次在样方上下左右间隔10cm的点上（共计100点），从草的上方垂直插下，针与草接触一次即算一次“有”，如没有则为“无”，最后计算“有”的次数占总次数的百分比即为草地盖度。

（2）现场巡查法
在施工期间对主体工程具有水保功能的项目是否满足要求进行巡视、巡测，不满足及时采取措施补救。

车辆对地表的碾压程度主要监测车辆对路面的压实程度是否密实，是否有表土出露的地方，如有应及时洒水、
碾压或进行植被恢复；弃渣是否按照指定的弃渣场堆放，有无随意堆弃，如有，应及时进行处理，将弃渣拉回指定弃渣场；临时措施防护的监测主要监测水保方案制定的填土草袋压盖是否能满足压盖要求，如不满足及时增加填土草袋压盖量，减少施工期水土流失量的发生。

（3）坡面水土流失量观测
①桩钉法（弃土、弃渣场）
布设长20m、宽5m的样地，在样方小区内以1m×5m的间距布置20支带有刻度的铁制测针，并记录初始刻度。

以后每逢暴雨后及汛期前后各测一次，观测测针刻度并记录，以此反映治理后坡面水土流失的变化情况。

在弃土、弃渣场于汛期前将直径0.5～1.0cm、长50～100cm（弃土场沉降量大时可加长，防止沉降的影响）的钢钎按一定距离（视坡面面积而定）分上中下、左中右纵横各3排（共9条）打入地下，钉帽与地面齐平，并在钉帽上涂上红漆，编号登记记录。

每次大暴雨后观测钉帽距地面高度，计算土壤侵蚀深度和土壤侵蚀量。

计算公式为：
A＝ZS／1000cosθ
式中: A——土壤侵蚀量；
Z——侵蚀深度（mm）；
S——侵蚀面积（m2）；
θ——坡度值；
②侵蚀沟样方法
在已经发生侵蚀的地方，通过选定样方，测定样方内侵蚀沟的数量和大
小来确定侵蚀量。

样方大小取5～10m宽的坡面，侵蚀沟按大（沟宽＞100cm）、中（沟宽30～100cm）、小（沟宽＜30cm）分三类统计，每条沟测定沟长和上、中、中下、下各部位的沟顶宽、底宽、沟深，推算流失量。

（4）重力侵蚀调查
从施工开始年至施工结束每年在汛期前和暴雨过后对开挖面重力侵蚀情况进行一次巡查，查清发生重力侵蚀的地点、类型、原因、面积。

（5）植被生长发育状况调查
采用标准地法在原临时占地上抽样调查造林成活率，未满足成活率标准的应补植。

标准地的面积为投影面积，要求灌木林5m×5m，草地5m×5m，分别取标准地进行观测并计算林地郁闭度、草地覆盖度和类型区林草的植被覆盖度。

植被生长发育状况于每年的春、秋季进行，主要调查树高、胸径、地径、郁闭度及密度，同时植被成活率、密度等。

（6）拦渣设施完好率调查
编制调查表，在每年汛期前后对拦渣工程的质量和运行情况进行巡查监测，若有损坏情况，应立即修补或重建。

上面的都是一些传统方法了。

介绍一些稍微新点的。

1.六棱花饰六角量测法。

通过大量开发建设项目水土保
持监测工作的开展,对六棱花饰防护坡面水土流失量的监测总
结出一种实用、简单的量测方法即六棱花饰六角量测法。

该方
法先确定监测小区,小区大小可根据坡面大小确定;然后对坡
面上、中、下部位量测六棱花饰砖6 个拐角的深度,取其平均
值;根据小区土壤容重,计算土壤侵蚀量。

计算公式为
A = XSγcosθ
式中: A为土壤侵蚀量, t; X为平均侵蚀深度,m; S为监测小区面
积,m2 ;γ为土壤容重, t/m3 ;θ为斜坡坡度, ( °) 。

此方法也可用于其他框格防护坡面,只要据框格形状量测
出框格内流失的土壤体积,再结合土壤容重计算出土壤侵蚀量
即可。

2.沉沙池沉积泥沙称重法。

这种监测方法主要是量测项
目施工期间临时堆土、堆料区域土壤流失的量。

通常是利用项
目区内设置的沉沙池来量测,雨季或较大暴雨后对沉沙池内沉
积的泥沙体积进行量测,然后推测出施工临时堆土、堆料区域
的水土流失量。

重力侵蚀是指斜坡上的风化碎屑、土体和岩体在重力作用
下发生变形、位移和破坏的一种土壤侵蚀现象。

目前在开发建
设项目重力侵蚀测定中常用的方法是在易崩落、岩石风化较
严重的坡脚处,紧贴坡面修建一收集槽,然后量测出剥落物的
量。

植物措施实施效果监测方法补充：
植物措施实施效果一般在栽植3个月以后进行监测,主要
对苗木成活率、保存率和覆盖度进行监测。

(1)苗木成活率是反映林草成活情况的指标,常采用样方
法监测,监测时调查1 m ×1 m样方内成活植株的数量占全部
植物数量的百分比。

(2)苗木保存率反映的是项目运行期林草植被保存情况,
一般在植物措施实施1年后,对样地内植物成活的数量进行调
查,样方大小可视调查植物情况确定,一般为1 m ×1 m。

(3)覆盖度可以反映林草植被覆盖情况,主要采用样方调
查法来进行监测。

样方调查法是在小区内随机设3～4个样方
(1 m ×1 m) ,调查记录植物种的同时,记录其株高和各植物种
在样方内的覆盖度。

(1)风蚀量监测。

传统的风蚀量监测主要采用积沙仪进行
量测,实际操作中这种方法受两方面因素的制约:一是资金。

长时间在野外进行调查,需要较多的人力、物力投入。

二是风
速、风向随时变化,需要随时移动积沙仪,这样会影响到监测结果。

为缩短监测周期及减少人力、物力消耗,简化监测过程,使
监测方法简单适用、结果真实可靠,可通过在需要监测风蚀的
不同地貌单元内设置与项目区合成主风向垂直或近垂直的沙
障来监测开发建设项目的风蚀量。

沙障具有一定的疏透性,紧
贴地面,可根据项目区情况设置合适的长和宽,在1个风季后
量测沙障处的沙量,从而得出这一地貌类型下的风蚀量。

(2)扬尘监测。

开发建设项目建设过程中扬尘对项目周边
环境的影响也较为严重,在需要测定扬尘的地段通过设定降尘
缸(可用耐用、不易碎的敞口容器来代替) ,在1个风季后量测
容器中的尘埃量得出这一地段的扬尘量。

分流桶、集流桶要计算
我这里也有水土保持观测小区，按标准做的，我发现分流桶、集流桶太大，一年也集不满，其实我认为还是要计算的，比如我这里年均降雨量1200mm,小区汇水面积100平方米，而土壤要吸收很多的，还要下渗等，集流桶的1%不到，也就是1年总共才1.2方，而实验可以按每次降雨设计集水，所以我认为还是要计算一下，不要什么都按规范，分流桶、集流桶什么都有。

我在实际中发现插钎法要配合侵蚀沟监测才能行。

水保监测具体做些什么？
水保监测是对自然因素和人为活动造成水土流失及其防治效果的监测。

是从保护水土资源和维护良好的生态环境出发，运用多种手段和方法，对水土流失的成因、数量、强度及影响范围、后果及进行监视和测定的活动。

对于及时掌握水土流失及其防治动态，为国家和政府对预防监督、综合治理、生态建设进行宏观监控和决策提供依据，同时也服务于科研、示范、推广。

线形的工程确实比较麻烦。

可以采用全线调查，重点区定点监测的方法。

同时有条件的可以配合遥感监测。

关键是看所选的区域的代表性，同时也得考虑到监测点布设对比工程布局是否合理，以及收集到的数据是否能够应用到整个工程，还是只能说明监测点的情况。

总之还是要根据监测部门的力量以及工程的实际情况来做。

目前的监测方法都是比较单一的，而且在监测过程中问题很多……
线性监测我认为应该根据该线路所穿越的地理地貌类型区先分段划分好后，在各区选择典型点布设观测场和监测点，以点带面，分区监测，最后再结合线路整体调查，落实监测成果。

望赐教！呵呵
说的不错，监测分区很重要。

只要按类型分好区后监测起来就方便了很多，同时在整理数据的时候很方便，不过在分区的时候有一部分个人的习惯在里面，在按地貌分区后应该更加细化小的分区，例如扰动类型，监测重点等……
看楼上的好象是吉林的老乡。

哈哈
我是江西老表,我来哇两句。

到过江西的朋友都惊叹江西的生态环境好。

江泽民曾赞叹“江西的空气都是甜的”，前国务委员钱其琛也说过“江西的生态环境像欧盟”，省委书记孟建柱自豪地说：
生态环境好是江西最大的品牌。

而生于斯长于斯的江西人都知道江西五河泥沙淤积年增月长，全省通航里程日渐萎缩，每年大量泥沙沉积鄱阳湖。

土地生产力退化，防洪标准不断提高，专家眼里的江西生态与领导和大众的感知为何大相径庭？就是由于缺少定量的水土保持监测数据做科学支撑。

为领导宏观决策是水土保持监测目的之一，开发建设项目水土保持监测为业主、施工单位、设代、监理以及各级水土保持监督部门实时动态跟踪了解项目水土保持情况提供技术服务，大量的监测成果也为科研机构研究水土保持规律提供原始数据。

还没哇完！说了水土保持监测的目的，围绕目的有的放矢的开展水土保持监测，确定指标，指标部里要求的太多，可以研究尽量简化指标，要便于观测，再寻找技术路线，统一标准，规范监测设施设备，后期还有数据处理和共享的问题。

水土保持监测是运用多种手段和方法，对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治成效进行动态监测和评估，是水土保持预防监督、综合治理、生态修复和科学研究的基础，为国家生态建设决策提供科学依据。

水土保持监测内容应包括水土流失及其预防效果。

主要为：
①影响水土流失的主要因子：降雨和风、地貌地势、地面组成物质及其结构、植被类型及覆盖度、水土保持措施的数量和质量等。

②水土流失状况：土壤侵蚀类型、强度、程度、分布和流失量等，主要包括水力、风力侵蚀引起的面蚀、沟蚀、滑坡、崩塌、泥石流等。

③水土流失灾害：下游河道泥沙、洪涝灾害、植被及生态环境变化，对周边地区经济、社会发展的影响等。

④水土保持工程效益：实施的各类防治措施及其控制水土流失、改善生态环境和群众生产生活的作用等。

新的监测总结报告提纲中的“3.4不同侵蚀单元侵蚀模数的分析确定”一节如下，我本人理解的还不是很透彻，还请各位说说。

3.4不同侵蚀单元侵蚀模数的分析确定
1、侵蚀单元划分
（1）原地貌侵蚀单元划分
（2）地表扰动类型划分
（3）防治措施分类
2、各侵蚀单元侵蚀模数
（1）原地貌侵蚀模数
（2）各地表扰动类型侵蚀模数
（3）防治措施实施后侵蚀模数
各位畅所欲言，谈谈对上述的理解。

学习一下
这一部分我估计编大纲的人有“方案预测章节”的那种意思在里面，预测单元划分，然后确定预测时段……思路基本一致。

至于侵蚀单元，跟划分预测单元是一个性质，只是要以侵蚀类型和程度作为主要的划分依据。

至于地表扰动类型这个问题，我也搞不清楚，查阅了很多资料，没有找到“地表扰动类型”这种说法的意义，所以我也不敢肯定是什么意思，呵呵，我个人理解按照破坏和扰动地表的情况来进行划分可能更加贴近一点，比如开挖边坡、临时道路路面……，但是这样写起来由会有很多麻烦，搞得很复杂，呵呵。

最后的防治措施分类就比较好理解了，主要是工程跟植物嘛，然后再具体的分一下就可以了
3.4怎么理解啊
地表扰动类型划分我的理解应该是扰动的地表类型是什么？如扰动的是林地、荒草地、耕地等，但这样一来，2.2）各地表扰动类型侵蚀模数又如何确定啊
其实任何开发建设项目都需要进行水土保持监测，并且这个是水保方面一个必不可少的部分，要为以后的技术评估和验收服务。

但开展监测的目的不是为技术评估和验收服务，而是要了解因开发建设而产生的水土流失状况。

你所说的“监测方案”和“监测实施细则”应该都是“监测设计与实施计划”。

《开发建设项目水土保持监测设计与实施计划》是由承担开发建设项目水土保持监测工作的单位，根据水土保持方案编制的、用于规范和指导监测技术人员开展项目监测活动的技术文件，也是指导编写“水土保持监测报告”的依据，其重点是：依据项目水土保持方案及其批复文件，经过一定深度的现场查勘和调查，针对项目的具体特点，对水土保持监测的内容、时段、监测点布设、主要观测指标及其方法与频率、监测工作组织管理、实施进度和预期主要成果等进行设计。

该文件可作为开发建设项目水土保持监测技术服务合同的技术条款或附件，使监测工作有章可循、监测工作进度与监测成果质量得到保证。

小流域综合治理的监测一般是建立监测站点，不像开发建设项目那样，数据很多是实测的，不想开发建设项目的数据很多是空洞的！
[转贴]小流域监测方案提纲。

前言
1监测总则
1、1监测目的
1、2监测的意义
1、3监测依据
1、3、1法律法规依据
1、3、2主要技术标准及技术资料
1、4监测原则
2小流域基本情况
2、1自然条件
2、2社会经济条件
2、3水土流失现状
2、4土地利用现状
2、5小流域水土保持措施布局
3监测时段与监测分区
3、1监测时段
3、2监测分区
4监测内容方法与频次
4、1监测内容
4、2监测方法
4、2、1地面观测法
4、2、2调查监测法
4、2、3试验分析
4、2、4遥感监测
4、3监测频次
5监测措施布局
5、1监测措施总体布局原则
5、2监测措施的布设方法
5、3监测措施的布设结果
6监测措施典型设计
6、1径流小区典型设计
6、1、1布设原则
6、1、2小区的类型和建设
6、2卡口站典型设计
6、2、1布设原则
6、2、2卡口站的建设
6、3雨量站典型设计
7监测的组织
8监测成果
9经费预算
10监测费用年度投资计划
请问平均土壤侵蚀模数怎么计算？
如在渣场建了2个小区观测,这个渣场的平均侵蚀模数是不是就是用这2个小区的侵蚀总量和整个渣场的面积来算平均侵蚀模数?
在水土保持监测过程中发现，钢钎法在测量面状侵蚀的时候相对比较准确，一旦形成侵蚀沟后，发现测量的数值相对不是很准确，受侵蚀沟的影响，样方内的钢钎有可能在沟内，也有可能全部不在沟内（监测中经常遇到）。

单纯的利用侵蚀沟测量法，测得的数据偏小，因为没有考虑坡面的面状侵蚀，坡面形成侵蚀沟后仍然存在面状侵蚀，因此，仅仅通过测量侵蚀沟获得的数据不可靠。

建议将两者结合起来测量。

这只是个人想法，不知道各位同行有何意见？
请问在开发建设项目水土保持监测中，水土流失量及拦渣率是怎样的确定的？比如高速公路建设，取土场、弃渣场较多、路基填方量大，如何去确定他的拦渣率？水土流失量？
流失量都是根据点推算到面的，拦渣率可以每个渣场确定，然后去计算工程总体的。

首先要明确土壤流失和水土流失的概念，大家想想，以前的六大指标其中之一是叫水土流失控制比的，现在的新国标将其改为土壤流失控制比，这并非是没有原因的。

虽然目前还没有官方的文件或标准来阐述两者的区别，但是在实践工作中，两者的区别已经越来越得到大家的共识，即：水土流失主要指“流失”，也就是超出基准范围，或者叫做超出控制范围，举个例子，在弃渣场区内设有拦挡措施，那么拦挡住的，我们不能将其算作流失，只能是“侵蚀”。

说清楚了“流失”，侵蚀也就好理解了，其实也就是相当于很早以前，我们开发建设项目标准中的“流失”。

概念的问题扯清楚之后，我们再反过来看新国标的“土壤流失控制比”的概念，就好理解多了——概念：项目建设区内，容许的土壤流失量与治理后的平均土壤流失强度之比。

大家有没有研究过这两个词的概念？“容许的土壤流失量”和“治理后平均土壤流失强度”——在国标水土保持术语中，对于容许的土壤流失量有明确的定义，不难读懂，它的单位应该是t/km2.a，是侵蚀模数的单位，而治理后平均土壤流失强度，也是这个单位，也就是说，分子分母的单位一致，因此出来的才是一个没有单位的数值。

——这个就是我理解的国标为什么这么制定的第一个可能——————为了分子分母单位一致。