安林萍

（晉城市水利局水土保持監(jiān)督監(jiān)測總站）

1 徑流監(jiān)測場基本情況

北桑坪水土保持徑流監(jiān)測場，位于晉城市澤州縣金村鎮(zhèn)北桑坪村南邊，距晉城市4 km，屬水利部水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡站點之一。監(jiān)測點所在地屬黃河流域沁河水系，土壤侵蝕類型以水蝕為主。地貌類型按全國水土保持三級區(qū)劃，一級區(qū)屬于西北黃土高原區(qū)，二級區(qū)屬于汾渭及晉城丘陵階地區(qū)，三級區(qū)屬于晉南丘陵階地保土蓄水區(qū)。從防治分區(qū)看，徑流監(jiān)測場所在區(qū)域為國家水土保持重點治理區(qū)。區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，年均氣溫11.7℃，年≥10℃積溫4 100-4 400℃；年均降水量628.3 mm，主要分布在5-9月；年均蒸發(fā)量1 812 mm，為年均降水量的2.9倍；年均日照時數(shù)2 393.8 h，年均日照率為54%；無霜期198 d。

該徑流場監(jiān)測點屬全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)建設二期工程，由晉城市水利局水土保持監(jiān)督監(jiān)測總站具體負責建設、管理和運行。始建于2011年，2012年建成并通過了省水利廳和黃委會組織的驗收，2013年正式開始監(jiān)測運行。徑流場監(jiān)測代碼為DA1421614110。

2 徑流監(jiān)測場設施布設

徑流場布設在所在小流域具有代表性的坡面上，坡向為西南。土壤類型為山地褐土，土層厚度40-90 cm。徑流場共設6個監(jiān)測小區(qū)，坡度分別為11°、13°和15°，每種坡度各設2個小區(qū)，面積為5 m×20 m（投影）的標準小區(qū)。措施類型分別為：sxzz001區(qū)，梯田+農(nóng)作物（玉米），坡度11°；sxzz002區(qū)，坡地+自然草地，坡度11°；sxzz003區(qū)，坡地+自然草地，坡度13°；sxzz004區(qū)，荒草地（白羊草、蒿草）+水平階整地，坡度13°；sxzz005區(qū)，荒草地（白羊草、蒿草），坡度15°；sxzz006區(qū)，塊狀整地+雪松，坡度15°。

小區(qū)邊界采用磚砌圍埂，基礎埋深30 cm，地面以上20 cm。小區(qū)之間設有1.0 m隔離帶，并設有臺階式人行工作道路。小區(qū)上部設有排水溝，以防止降雨徑流進入影響觀測結果；小區(qū)下部設有集流槽、輸水管、分流桶和集流桶等設施。分流桶和集流桶均為鐵皮制作，圓柱型結構，直徑600 mm，高度850 mm。分流桶周圍設有直徑10 mm的10個排水孔，孔高600 mm。溢流由分流桶中間孔導入下一級集流桶中，桶底設放水孔，由閥門進行控制。分流桶、集流桶頂部，均加蓋。

3 徑流泥沙監(jiān)測方法和時段

3.1 監(jiān)測方法

3.1.1 降水量

采用自記雨量監(jiān)測傳感系統(tǒng)，由太陽能電池板不間斷供電，不受電源條件限制，1 h自動記錄一次，可以通過降雨實時監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計次降水量、降雨歷時、雨強、雨頻等指標。

3.1.2 土壤含水量

土壤含水量監(jiān)測設備和自記雨量監(jiān)測傳感系統(tǒng)為一體，可自記土壤水分狀況，每2 min記錄一次，可以通過每次降雨前后的土壤含水量數(shù)據(jù)變化，更加準確地監(jiān)測降雨徑流的形成及過程。

3.1.3 徑流量

每次產(chǎn)流降雨結束后，按監(jiān)測小區(qū)對分流桶和集流桶的水位進行量測，然后計算求得次徑流量。將一年中每次徑流量累加，得年徑流量。將年徑流量換算成mm，即得年徑流深。

3.1.4 含沙量

每次產(chǎn)流降雨結束后，按監(jiān)測小區(qū)對分流桶和集流桶進行泥沙取樣，每桶各取2個樣，并對所采樣品進行編號。樣品帶回室內(nèi)，通過量測、過濾、烘干和稱重，計算求得次降雨徑流含沙量，根據(jù)徑流含沙量與徑流量計算出次降雨侵蝕產(chǎn)沙量。將一年中每次降雨侵蝕產(chǎn)沙量累加，得年降雨侵蝕產(chǎn)沙量。然后根據(jù)小區(qū)面積和年降雨侵蝕產(chǎn)沙量，計算年土壤侵蝕模數(shù)。

3.1.5 植被蓋度

對喬木林郁閉度、人工草地蓋度和自然荒草地蓋度，采用照片量測法和實地調(diào)查法，每10 d觀測1次，取平均值為當月蓋度。

3.2 監(jiān)測時段

根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的降雨分布特點，從5月份開始，到10月份結束，每年的監(jiān)測時段均為5-10月。

4 徑流泥沙監(jiān)測成果與分析

4.1 監(jiān)測成果

將2013-2015年間的監(jiān)測成果，整理成表1。

表1 近三年水土保持監(jiān)測成果表

4.2 監(jiān)測成果分析

4.2.1 產(chǎn)流降雨量

從表1可以看出，2013-2015年間，年最大產(chǎn)流降雨量為303.1 mm，年最小產(chǎn)流降雨量為152.3 mm，產(chǎn)流降雨量平均值為235.4 mm。

4.2.2 徑流深

從表1可以看出，2013-2015年間，年徑流深與年產(chǎn)流降雨量的關系不明顯。2013年產(chǎn)流降雨量為152.3 mm，各小區(qū)觀測的徑流深為2.13-44.79 mm；2014年產(chǎn)流降雨量為250.9 mm，是2013年的1.65倍，但是，各小區(qū)觀測的徑流深僅為1.99-2.80 mm；2015年產(chǎn)流降雨量為303.1 mm，是2013年的1.99倍，2014年的1.21倍，但是，各小區(qū)觀測的徑流深僅為0.89-2.81 mm。似乎表現(xiàn)為年產(chǎn)流降雨量越大，年徑流深越小，不符合常理。但從不同措施小區(qū)來看，還是表現(xiàn)出了一定的差異。2013年，同為11°坡地，修梯田后比自然恢復植被，徑流深減小3.19 mm，保水率達59.96%；同為15°坡地，魚鱗坑整地造林后比自然恢復植被，徑流深減小36.25 mm，保水率達80.93%。

4.2.3 土壤侵蝕模數(shù)

從表1可以看出，2013-2015年間，年土壤侵蝕模數(shù)與年產(chǎn)流降雨量、年徑流深的關系不明顯，總體土壤侵蝕模數(shù)值偏小。但從2013年的觀測結果看，年土壤侵蝕模數(shù)與年徑流深呈明顯的正相關，年徑流深越大土壤侵蝕模數(shù)也越大，符合自然規(guī)律。

5 年際監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性不明顯原因分析

5.1 小區(qū)土體發(fā)生不均勻沉陷

建設徑流小區(qū)時，為了人為控制地面坡度，采用了人工回填造地，小區(qū)的土體原本就不是自然狀態(tài)?；靥钔翂簩嵆潭炔粔颍S后發(fā)生自然沉陷，沉陷小區(qū)田面低于邊沿10 cm左右，一般的降雨根本產(chǎn)生不了徑流。從2014年開始，出現(xiàn)了小區(qū)上部表土被沖刷，侵蝕土壤沉積在小區(qū)中部；同時，上部地表高度由于沉陷，各小區(qū)相對剛建設的時候分別下降了20 cm、30 cm、25 cm、40 cm、25 cm和25 cm。

5.2 降雨量監(jiān)測設備單一沒有比對

由于監(jiān)測基礎條件出現(xiàn)問題，加之降雨量監(jiān)測設備只是單一的自動化設備，監(jiān)測結果沒有相應的比對，究竟觀測結果與實際情況的偏差有多大，并不清楚，這也可能是監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性不明顯的原因之一。

5.3 實地監(jiān)測人員素質(zhì)不高經(jīng)驗不足

實地駐點監(jiān)測人員大都是臨時聘用的，科學文化水平較低，素質(zhì)較差，也沒有經(jīng)過正規(guī)的監(jiān)測培訓，觀測數(shù)據(jù)本身可能就存在著一定的問題。室內(nèi)數(shù)據(jù)分析人員多是新手，理論與實際操作能力經(jīng)驗不足，難免會出現(xiàn)一定的謬誤，這也可能是監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性不明顯的一個原因。

6 對搞好水土保持監(jiān)測的建議

水土保持監(jiān)測是防治水土流失的基礎性工作，是水土保持法律法規(guī)所賦予水土保持部門的基本職責，對于及時掌握水土流失及其防治動態(tài)，為水土保持預防監(jiān)督、綜合治理、生態(tài)環(huán)境建設提供可靠信息，貫徹落實水土保持法規(guī)，加強國家和地方政府對水土流失的宏觀監(jiān)控，實現(xiàn)科學決策，進一步搞好水土保持生態(tài)環(huán)境建設，推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展、和諧發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局，均有著極其重要的意義。為此建議：

6.1 扎實搞好監(jiān)測基礎設施建設

徑流小區(qū)、觀測斷面等設施，是水土保持監(jiān)測的基礎設施，必須扎實搞好。一是根據(jù)水土流失分區(qū)與防治需要，合理布設監(jiān)測站點；二是選擇適宜的監(jiān)測設施，搞好基礎設施建設，盡最大可能將監(jiān)測設施建設在原狀土基上，若需回填時必須上下土質(zhì)一致，將土體壓實至接近原狀土自然狀態(tài)。

6.2 配置宜操作的監(jiān)測儀器設備

目前，水土保持監(jiān)測儀器設備種類較多，性能差異也較大。要通過廣泛調(diào)研，購置適宜本地使用的、其他地區(qū)使用效果良好的監(jiān)測儀器，切不要貪大求洋，盲目引進遙測等自動化監(jiān)測儀器。

6.3 奮力提高監(jiān)測人員的素質(zhì)與實際操作能力

實地駐點監(jiān)測人員，最好是配置專業(yè)技術人員，盡可能不要臨時聘用。對確需臨時聘用的人員，要進行好監(jiān)測理論技術交底，并要由實踐經(jīng)驗豐富者實地手把手地培訓指導。對所有參加實地監(jiān)測的人員，都要進行定期或不定期的業(yè)務培訓，以了解水土保持監(jiān)測理論動態(tài)與新技術、新方法、新設備。