小流域水土流失监测方法解析

霍军文

延安市水土保持监测分站

小流域水土流失监测方法解析

霍军文

延安市水土保持监测分站

水土保持监测是评价水土流失防治措施治理效果的基础和主要依据，开展小流域水土保持监测，能够摸清流域内水土流失的成因、类型、危害等基本情况，并进一步制定水土流失相关治理方案和措施。本文以陕西省延安市宝塔区王皮湾小流域为例，系统探讨小流域水土流失监测方法，以期为我国小流域水土流失的科学监测及防治体系的合理构建提供方法借鉴。

水土流失；水土保持监测；方式方法；王皮湾小流域

一、引言

随着经济的高速增长，中国各行各业发展迅猛，大规模的经济活动对原生植被和生态平衡造成了一定程度的破坏，进而导致水土流失的不断加剧，引起社会各界以及政府的广泛关注和高度重视。水土保持监测可为水土流失的治理和水土保持规划提供基础数据，是预防水土流失的根本性工作。而小流域是水土保持监测的基本单元，因此，开展小流域水土保持监测方法和监测体系的探讨，可以为我国水土流失防治工作的提升提供有力保障。

延安市宝塔区王皮湾小流域属黄土丘陵沟壑Ⅱ副区，系黄河流域延河水系的二级支流，流域总面积5.13km2。笔者就这一小流域作为水土保持监测区，对该流域内水土流失及水土保持监测工作进行系统考察和研究。

二、小流域概况

王皮湾小流域观测场位于延安市西北地区的宝塔区枣园乡王皮湾村，是黄河流域延河水系的二级支流，流域面积5.13km2，地理坐标是东经109°18′5″北纬36°38′17″。

地势西北高、东南低，流域南北长，东西窄，呈羽状。在长期的水蚀作用下，流域呈现出地面破碎、沟壑密布、山高沟深的黄土丘陵地貌特点。地貌由梁峁、沟谷、沟床3个单元组成，以梁坡为主，其上覆盖有大量的黄土。主沟道断面呈“U”形，支沟沟道断面多呈“V”形。地表支离破碎，梁峁密布，梁窄坡陡，沟壑纵横，河谷深切，基岩出露，沟道密度大。

该流域为暖温带大陆性季风气候，昼夜温差较大，四季分明，降水多集中在7、8、9三个月。

流域内土壤为黄绵土，植被类型属于森林草原地带植被，自然植被为灌木草丛，生长较为稀疏，人工林有刺槐、小叶杨、沙棘、柠条、旱柳、杜梨、榆树、山杏、山桃、苹果等，人工林郁闭度在0.5以上。流域现状林草植被覆盖度为69.62%。

王皮湾小流域全流域均为水土流失区，侵蚀类型以水力侵蚀和重力侵蚀为主，水土保持措施以人工造林方式为主。

三、小流域水土保持监测方法

水土保持监测是提高水土流失治理质量的重要组成部分，也是实施正确水土保持措施的基本依据，黄河流域上中游作为水土流失最为严重的河段，水土流失治理显得尤为重要的，水土流失对区域社会经济发展以及生态环境具有极大的威胁。因此，加强小流域水土保持监测工作，能够及时了解和掌握流域水土流失程度，为水土流失治理工作提供正确的基础数据。

王皮湾小流域水土保持监测方法主要有以下几种：

（一）地面观测

作为水土保持监测的主要方式，地面观测主要是对流域内各种侵蚀类型的地面观测和分类、农户监测及地面调查。其中最主要的是在流域内具有代表性的区域建立监测点，利用相关设备进行观测。在王皮湾小流域内建立了巴歇尔量水堰控制站，监测通过流域出口控制站的径流量和输沙量。控制站于2012年底建成，2013年5月正式投入使用，主要监测内容包括降雨、径流、泥沙和流域土壤侵蚀影响因子。

径流小区的建设也是地面观测的组成部分。在王皮湾小流域共建有坡面径流小区12个，通过不同类型小区布设，监测不同植被条件下径流量和土壤流失量，12个径流小区措施配置依次为刺柏（Juniperus formosana Hayata）、油松（Pinus tabuliformis Carr.）、侧柏（Platycladus orientalis（L.）Franco）、杏树（Armeniaca vulgaris Lam.）、苹果（Malus domestica）、紫穗槐（Amorpha fruticosa Linn.）、刺槐（Robinia pseudoacacia Linn.）、沙棘（Hippophae rhamnoides Linn.）、裸露地、桃树（Amygdalus persica L.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和荒坡，主要监测内容包括降雨、径流泥沙和土壤植被等状况。通过这些观测资料的分析整理，探索水土流失规律，以采取适当的防治措施来减少坡面侵蚀。

（二）无人机遥感观测

针对流域水土流失状况调查，无人机遥感可以发挥重要作用，其宏观、快速、动态和经济的特点，成为土壤侵蚀调查的重要信息源。我们利用无人机对王皮湾小流域进行了拍摄，精确计算及绘制出了各区的界限。通过设置的标识，可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况，然后再进行了DEM数据分析，得到坡度信息之后，再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程，得到了流域内的水土流失状况、强度及分布情况，确定了流域土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子，为做好下一步流域水土保持规划，加快流域水土流失治理速度提供了强有力支撑。

（三）地面调查

地面调查作为其他监测方式的补充方法，是为了保证调查结果的真实性的调查方法，主要针对突发性事件的发生，属于补充性质的调查方案，是对重点流域、示范区、水土流失项目治理区域等的地面调查的重要补充。一般采取资料收集、实地考察和量测、调查会、访问等多种形式的调查方法，调查内容包括地形地貌变化、土地利用变化、扰动土地面积、损坏水土保持设施数量、植被破坏面积、水土流失面积；与水土流失有关的侵蚀性降雨（特别是短历时暴雨）、大风情况；各项防治措施的面积、数量、质量，林草措施的成活率、保存率、面积核实率、生长情况，工程措施的稳定性、完好性和运行情况；河道淤积、水土流失危害、生态环境变化等。

四、结束语

水土流失监测方面的科学技术发展很快，为中国水土流失治理工作提供了强有力的技术支撑。小流域水土流失的影响因素繁多，因此，需要对小流域水土流失进行实时科学的监测。但是中国现有的小流域水土保持监测方法都有各自的优势及缺点，将多种监测方式有机结合使用是必然趋势。根据小流域的实际情况，综合应用和建立健全多种监测方式组成的综合监测体系，最大程度上治理和减少流域内的水土流失，促进流域内社会经济的可持续发展，不断提高水土资源的利用效率。

[1]水利部水土保持司，水利部水土保持监测中心.SL277-2002水土保持监测技术规程[M].北京：中国水利水电出版社，2002.

[2]李宏伟，田耀金，宋立旺，彭庆卫.水土流失监测方法研究进展[J].中国人口·资源与环境，2015，S1：393-395.