四川省水土保持監測點優化調整方案探討

(1.四川省水土保持生態環境監測總站，成都，610041；2.康定市水務局，四川 康定，626000；3.阿壩州水務局，四川 馬爾康，624000)

四川省地處青藏高原東南緣，是長江和黃河上游重要的水源涵養地，境內地形起伏較大，地貌類型以山地、丘陵為主，降雨時空分布不均并多以暴雨形式集中降落，人類活動頻繁，水土流失量大、面廣，是全國水土流失最嚴重的省份之一。根據全國第一次水利普查水土保持情況普查公報，四川省土壤侵蝕類型多樣，兼有水蝕、風蝕和凍蝕等，水土流失面積為12.10萬km2，其中水蝕面積11.44萬km2，居全國第一；風蝕面積0.66萬km2。全省92個縣級行政區涉及國家級水土流失重點防治區，占幅員面積73%，超過全省縣級行政區總數的50%。全省涉及全國水土保持區劃3個一級區、6個二級區和11個三級區。四川省水土保持現狀監測點布局存在類型單一、數量偏少、密度不均；土建設施設置不規范、代表性不強；儀器設備自動化水平低、技術手段落后等問題，觀測成果精度低、時效性差，不能真實、準確地反映水土流失規律和水土保持措施治理成效。本文對全省監測點進行空間布局優化調整，結合規程規范和監測點實際情況，完善土建設施類型、數量、規格等，并對監測點儀器設備配置進行了探索。

1 監測點現狀及存在問題

通過全國水土保持監測網絡與信息系統二期工程建設，2011年全省共建成43個水土流失監測點，包括2個小流域綜合觀測場，24個坡面徑流觀測場、14個小流域控制站(其中利用水文站13個)、1個重力侵蝕監測點和2個混合侵蝕監測點。由于受規劃布局、設計、施工和后期運行管理等因素的影響，監測點主要存在以下問題。

1.1 監測點類型單一、布局不合理

現有監測點類型單一，主要為水力侵蝕，缺少風力侵蝕和凍融侵蝕。監測點空間布局相對集中，密度設置不合理，主要分布在盆地腹部和盆周山區的15個市州，而川西藏區的甘孜、阿壩兩州無行業內監測點。按流域水系劃分，主要分布在長江流域的嘉陵江、涪江、岷江、沱江水系，而黃河流域無行業內監測點。按水土流失重點防治區劃分，涉及國家級重點治理區21個、國家級重點預防區2個，占總數的25%。按水土保持三級區劃劃分，只涉及6個三級區劃，占總數的55%。

1.2 土建設施代表性不強、布設不規范

由于受建設征地、經費限制，現有水蝕監測點主要集中設置坡面徑流場，小流域綜合觀測站數量較少；坡面徑流場一般只布設5個徑流小區，包括1個標準徑流小區，其余的徑流小區按不同坡度、土地利用或水土保持措施等單一因素設置，缺少對比小區和天然坡面徑流場，代表性不強。有些徑流小區因為原始地形原因人為造出不同坡度，不能真實反映區域水土流失狀況。

由于受設計、施工等因素影響，部分監測點徑流小區建設標準低，修建不規范。如小區邊埂埋置深度和保護帶設置寬度不夠；小區外圍截排水設施不完善；供水供電和交通等設施考慮不周；徑流池和集流池尺寸偏大，增加人工攪拌難度，部分池底防滲未做好，存在漏水現象；分流池分流孔大小不均且不在同一水平線上，徑流量誤差大等。

1.3 儀器設備自動化水平低、技術手段落后

現有監測點儀器設備配置多為2010年全國網絡二期配置的傳統人工觀測儀器設備，主觀性較強、自動化水平低，特別是缺少徑流泥沙自動監測儀、土壤水分速測儀、植被蓋度儀等成熟可靠、先進實用的監測儀器設備，造成監測點觀測技術手段和方法落后，觀測數據精度低、時效性差，不能真實、準確地反映水土流失規律和水土保持措施治理成效。

2 水土保持監測點優化布局

2.1 優化布局原則

(1)科學布局，全面覆蓋。監測點布設充分考慮水土流失類型及分布、流域、行政區劃和水土流失重點防治分區等因素，達到水土保持三級區劃全覆蓋。

(2)統一規劃，分步實施。監測點的設置應進行整體的規劃，才能保證水保信息化建設的順利進行，分近期、遠期兩個階段實施。

(3)統籌兼顧，長期監測。具有進行長期監測的人員、技術、設施設備和經費等條件，以保障水土保持監測工作順利開展。

(4)資源共享，積極利用。監測點應充分利用水文、林業、農業和科研院所等現有相關監測站點的觀測成果，反映水土流失的動態變化。

2.2 監測點優化布局方案

根據水土保持監測點優化布局原則，在掌握四川省地形地貌、土地利用、植被、氣候、土壤、水土流失狀況等自然條件的基礎上，分析四川省行政區劃及現有水土保持監測點的布局，基于分區的基礎上對其進行布局優化。

經優化布局調整后，全省水土流失監測點共49個，其分布與土壤侵蝕分布狀況和特點相吻合，涵蓋水蝕、風蝕和凍蝕三種類型監測點。按全國水土保持三級區劃，每個三級區劃至少保證21個市州各布設1個監測點。按水土流失重點防治區分布，首先是水土流失重點治理區，其次是水土流失重點預防區，國家級重點防治區布設數量多于省級重點防治區，一般防治區適當考慮。按照流域水系分布，首先是長江流域的嘉陵江、雅礱江、大渡河、岷江、涪江和沱江水系，其次是黃河流域的黑河、白河水系。按行政區劃分布，根據各地的自然條件、水土流失面積強度和程度、基本建設的密集程度等，水土流失比例較大和治理任務較重的資陽、巴中、雅安、達州、廣元、綿陽和川西藏區阿壩、甘孜的縣市區布設監測點相對較多，其余地市監測點數量占該地區縣數比例均超過25%。通過優化布局，監測點具有較好的代表性，布局合理，能夠滿足監測工作的需要。

3 監測點標準化、規范化建設和管理

為確保監測數據的統一性、可對比性，各監測點應按照《水土保持監測技術規程》、《水土保持監測設施通用技術條件》和《四川省水土保持監測點建設指導意見》等技術要求，加強規范化、標準化建設和管理。

3.1 土建設施優化調整

根據四川省土壤侵蝕特點和水土保持監測點觀測成果需求，新建監測點應考慮在坡面徑流場所在的小流域出口處增加控制站(卡口站)，設置小流域綜合觀測站，以反映小流域內水土流失規律和水土保持措施治理效果，為水土保持規劃、綜合治理以及科學研究等提供基礎數據。坡面徑流場的徑流小區數量應適當增加，除設置標準徑流小區外，應結合原始地形地貌布設天然坡面徑流場，以減少人為擾動破壞原地形地貌，同時對不同坡度、坡長、土地利用類型和水土保持措施的徑流小區布設對比徑流小區。

表1 四川省水土保持監測點布局統計

為確保徑流小區建設高標準、規范化，應強化徑流小區設計環節，保證徑流小區坡度、坡長、小區邊埂、保護帶、觀測道路和觀測設施符合技術規范要求，并充分考慮后期觀測人員運行管理的可操作性；加強施工全過程管理，確保徑流小區按照設計施工，控制關鍵部位施工質量。根據區域自然條件及產流量的不同，優化改進集流徑流設施，對實際操作有困難的，建議采取有標尺的不銹鋼集流桶便于采樣觀測。

3.2 監測儀器設備升級改造

根據水土保持監測工作發展需要，通過提升監測儀器設備的先進性、科學性和自動化水平，有利于觀測數據的準確度、精確度，更好地反映區域水土流失狀況。降雨觀測采用全自動氣象觀測站和自記雨量計；植被蓋度觀測采用便攜式植被蓋度攝影測量儀；土壤含水量測定采用PR2土壤水分測定儀或土壤水分速測儀；徑流小區泥沙取樣采用管式全剖面采樣器，徑流泥沙測定采用泥沙自動監測設備；小流域泥沙取樣采用泥沙自動采樣儀；小流域控制站配置必要的高清視頻監控設備。

3.3 監測點運行管理

監測點工作必需的生產生活用房及其他附屬建筑物，其辦公、生產生活用房達到國家和地方有關建設標準，設施設備配套齊全；配備必須的供水、供電、交通、通訊設施，配備必要的設施、設備維護檢測工具和設備；建設標準化的觀測標志，標、牌、點齊全。

監測點工作人員一般不少于3人，應具有良好的專業技術水平和年齡結構，保證監測工作的穩定和持續發展。監測點運行經費應納入地方財政預算，原則上每人每年不低于5萬元。監測點運行管理制度健全，建立工作管理、檔案管理、設備管理、監測成果報告、數據與成果管理等制度。

4 結論與建議

(1)水土保持監測點是水土保持監測網絡體系的神經末梢，承擔著具體的觀測、試驗和數據采集、傳輸的任務。水土保持監測點布局的科學性、合理性決定著監測成果的應用價值和權威性。

(2)監測點優化布局應綜合考慮水土流失類型、水土保持區劃、水土流失重點防治區、流域水系、行政區劃等因素，兼顧長期運行條件，并與水文、林業、農業和科研院所等相關監測站點資源共享。

(3)為確保監測數據的統一性和可對比性，應加強監測點土建設施、儀器設備的標準化、規范化建設和管理。優化土建設施布設，強化土建設施設計環節，加強施工全過程管理，控制關鍵部位施工質量。開展監測儀器設備標準化建設，提高自動化水平，確保觀測數據的準確度、精確度，更好地反映水土流失規律和水土保持措施效益。