场次暴雨水土保持调查探索与思考

2021-04-04乔殿新柳庆斌党恬敏

中国水土保持 2021年10期

乔殿新,柳庆斌,党恬敏,李琦

(1.水利部水土保持监测中心，北京 100055； 2.长岛综合试验区自然资源局，山东烟台 265800;3.黄河水利委员会黄河上中游管理局，陕西西安 710021)

暴雨往往会带来强烈破坏，导致严重水土流失，因此需要加强场次暴雨水土保持调查和研究。2020年11月14日，习近平总书记在全面推动长江经济带发展座谈会上指出要健全长江水灾害监测预警。十九届五中全会公报也提出要加强生态系统保护成效监测评估。《中华人民共和国水土保持法》规定，国务院水行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门应当根据水土保持监测情况，定期对水土流失造成的危害进行公告。开展场次暴雨水土保持调查，科学掌握水土流失情况及其危害，以及水土保持生态建设成效，服务生态文明和美丽中国建设，是当前水土保持领域亟待完善的重要工作。

1 场次暴雨水土保持调查现状

1.1 开展的主要工作

全国场次暴雨水土保持调查尚未形成制度，工作开展较少，只在个别地区零星开展。

(1)2015年“7·18”子洲县暴雨调查。2015年7月18日16时至17时40分，子洲县发生大暴雨，降雨总量114.0 mm，灾害严重，全县直接经济损失8 855万元。2015年8月13日至20日，黄河水土保持绥德治理监督局组织开展了暴雨水土保持调查。通过外业调查和资料收集的方法，主要调查了水土流失和水土保持措施损毁情况。调查发现，暴雨导致淤地坝坝体冲毁，发生较大灾害；梯田损毁严重，蓄水保土能力大大下降；林草覆盖度在50%以下的区域产生严重的细沟侵蚀[1]。

(2)2017年“7·26”无定河特大暴雨调查。2017年7月25日至26日，绥德、子洲无定河流域发生特大暴雨，最大雨量252.3 mm，最大雨强60.4 mm/h。无定河绥德站26日最大流量3 290 m3/s，为1959年建站以来的最大洪水，最大含沙量为837 kg/m3。绥德县和子洲县受灾严重，直接经济损失81亿元。2017年10月12日，水利部水土保持司联合中国科学院科技发展促进局、黄河水利委员会水土保持局和陕西省水土保持局组织开展了水土保持综合调查，采用了重点流域卫星遥感解译、典型区域无人机航拍、实地调查测量和资料收集相结合的“空天地一体化”调查方法，调查评估水土流失状况。调查表明，流域内606座淤地坝遭受了不同程度破坏；流域内土路发生毁灭性破坏，土路冲沟最深为4.85 m，最宽为3.1 m；削坡填沟造地出现损毁，豁口最大为17 m×2.5 m×2 m；坝地作物被掩埋，羊路沟淤地坝坝内玉米几乎全部被掩埋，泥沙淤积厚度达1.5 m[2]。

(3)2019年“8·10”临朐特大暴雨调查。2019年 8月11日20时至12日16时，山东临朐县降水量385.4 mm，特大暴雨造成了严重破坏。2019年8月15日至22日，水利部水土保持监测中心组织中国科学院水利部水土保持研究所、黄河水土保持绥德治理监督局、西北大学等单位开展了水土保持调查。调查采用实地调查、遥感解译、资料收集、模型计算和对比分析等方法，结合无人机、RTK(载波相位动态实时差分技术)等新技术，对水土流失、洪水泥沙、河道冲淤、梯田损毁和水土保持措施效益等开展调查，获取水土流失灾害与水土保持措施效益情况。调查表明，弥河流域(黄山水文站资料)洪水输沙量36.23万t，是多年平均年输沙量的1.65倍。未治理的曾家沟小流域单位面积侵蚀量9 741 t/km2，为多年平均值的4.7倍；梯田切沟平均长度为7.54 m，平均宽度为3.13 m，平均深度为0.49 m；43.5%的道路发生切沟侵蚀，平均侵蚀深度为11.69 cm；发生重力侵蚀70处，侵蚀量3.24万t。重点治理的耿家沟小流域单位面积侵蚀量4 589 t/km2，为多年平均值的4.8倍；梯田切沟平均长度为6.54 m，平均宽度为2.04 m，平均深度为0.39 m；28.7%的道路发生了切沟侵蚀，平均侵蚀深度为5.78 cm；发生重力侵蚀110处，侵蚀量4.6万t。对比分析表明，治理程度高的耿家沟水土流失程度明显低于未治理的曾家沟，综合治理效益明显，水土流失量减少52.89%，无法通行道路减少23.9%，损毁梯田减少40.4%[3]。

1.2 存在的主要问题

(1)认识不够，推动不足。水土保持监测工作起步晚，发展还不很完善，不少工作尚未全面开展，场次暴雨水土保持调查基本属于空白。各级水行政主管部门对暴雨水土保持调查的重要性认识不够，缺少主动意识，缺乏责任感和紧迫感，没有将其列为重要工作安排专项资金予以组织推动。

(2)制度欠缺，引领不足。目前全国尚未制定暴雨水土保持调查的相关政策，没有建立、形成工作制度和工作体系，导致各地依据不足、职责不清、任务不明。缺少政策支持和引领，制约了场次暴雨调查工作的开展。

(3)标准缺失，规范不足。场次暴雨水土保持调查处于探索阶段，虽然开展了一些调查工作，但尚未形成系统成熟的技术标准、技术方法和技术路线等。标准规范建设不足，导致难以规范开展暴雨调查工作。

2 场次暴雨水土保持调查功能定位

场次暴雨水土保持调查是水土保持监测工作的重要内容，在掌握和研究实时水土流失及灾害、水土保持成效及措施损毁等方面有其独特作用，是其他监测不可替代的。

(1)监测体系的重要组成。场次暴雨水土保持调查作为应急监测，是水土保持监测体系不可或缺的组成部分，是水土保持监测系统性和完整性的重要内容。场次暴雨水土保持调查有力补充了水土保持常规监测难以捕捉的水土流失灾害、水土保持措施损毁情况等内容，健全了水土保持监测要素，补充了水土保持监测内容，完善了监测全覆盖内涵。

(2)水土流失实时监测的重要手段。场次暴雨水土保持调查的水土流失为实时水土流失，即暴雨造成的水土流失，是实际发生的水土流失，调查结果更加客观真实。开展场次暴雨水土保持调查，为区域水土流失实时监测提供了参考。

(3)水土流失灾害调查的重要依托。调查场次暴雨造成的水土流失灾害是场次暴雨调查的主要内容。灾害调查主要包括水土保持措施损毁、耕地破坏(含养分流失和耕地掩埋)、泥沙淤积、道路毁坏、面源污染等内容，范围大，要素多，为掌握水土流失灾害提供了重要支撑。

(4)水土保持效益评估的重要抓手。调查暴雨条件下的水土保持作用和效益，特别是通过对不同水土流失治理程度小流域的对比调查，为水土保持效益分析和水土保持成效评估提供了数据支撑。

3 场次暴雨水土保持调查与相关监测的关系

(1)场次暴雨水土保持调查特点。场次暴雨水土保持调查属于应急调查，目的是了解水土流失及其灾害，水土保持成效及措施损毁情况，存在诸多不确定性，具有时间不定、地点不定、范围不定、频次不定等特点。选择不同小流域开展对比分析，是场次暴雨水土保持调查的技术特色。

(2)与监测站点定位观测的关系。监测站点定位观测目的是率定水土流失因子参数、水土流失危害定额、水土保持效益定额、水土保持措施配置等。其观测地点和范围固定，观测时间和频次相对稳定，要设置相应的监测设施、设备，确定监测指标，开展连续监测。场次暴雨水土保持调查的小流域中如设有监测站点，则监测站点的定位观测数据可为场次暴雨水土保持调查所用。同时，监测点定位观测确定的水土流失因子参数，可用于计算场次暴雨造成的水土流失。

(3)与区域年度动态监测的关系。区域年度水土流失动态监测目的是掌握水土流失状况及变化情况，其监测地点、范围、时间、频次固定，一般应用遥感解译和模型计算方法开展年度监测。区域年度动态监测一般范围很大，可以覆盖全国，场次暴雨水土保持调查一般范围不大，有时就一两条小流域；区域年度动态监测只侧重于水土流失，场次暴雨水土保持调查除水土流失外，还注重水土流失灾害、水土保持成效和措施损毁情况；区域年度动态监测成果为多年平均值，场次暴雨水土保持调查为当次实际发生情况。

4 建立场次暴雨水土保持调查制度

开展场次暴雨水土保持调查制度研究，推动形成工作制度，用制度推进工作很有必要也很紧迫。2020年水利部陆桂华副部长对“8·10”临朐暴雨水土保持调查成果做出重要批示，要求建立场次暴雨水土保持调查制度。

(1)建立制度，规范管理。加强制度建设，制定、出台场次暴雨水土保持调查相关政策文件，建立成果整汇编制度，建立研讨和协作等机制，形成场次暴雨水土保持调查制度体系。各地要规范场次暴雨水土保持调查工作管理，加大组织推动，加强检查指导，强化经验总结和交流，促进场次暴雨水土保持调查高质量发展。

(2)科学分工，协同开展。场次暴雨调查工作分水利部、省、市三级组织实施，逐步实现场次暴雨水土保持调查全国覆盖。水利部水土保持监测中心和流域监测机构负责跨省或重要区域的调查，每年至少各开展一次。省级水土保持监测机构负责跨市和无水土保持监测机构市的调查，市级水土保持监测机构负责辖区的调查，逐步实现应查尽查。

(3)统一标准，有序实施。建立健全场次暴雨水土保持调查技术规范，统一调查标准、调查内容、调查方法、技术路线、调查成果等，确保全国按要求统一实施，保证工作的标准化。制订年度调查方案，按计划有序开展，做到时效性与安全性相统一。在暴雨结束后安全可行的第一时间开展，尽量避免现场发生人为变化，影响调查效果。

(4)加强分析，加大应用。开展场次暴雨水土保持调查成果年度整汇编，分级实施，由水利部水土保持监测中心组织完成全国数据的整汇编，主要成果可纳入《中国水土保持公报》，每年向社会发布。加强调查成果大数据深加工和关联分析，探索暴雨水土流失及其产沙规律，研究建立水土流失预报等模型，服务水土流失预报预警，为管理和决策提供技术支撑。