紙紡溝流域水蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)水土保持監(jiān)測(cè)運(yùn)行管理情況探討

豆巧莉

（平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅平?jīng)?44000）

平?jīng)鍪屑埣彍狭饔蛩g監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于甘肅省平?jīng)鍪谐悄?，地理坐?biāo)為北緯35°30′03″、東經(jīng)106°36′04″，屬?zèng)芎右患?jí)支溝，上游源于六盤山—太統(tǒng)山脈的虎狼山，下游橫穿平?jīng)鰱|城區(qū)入涇河干流，流域總面積19.40 km2，屬子午嶺—六盤山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)。流域多年平均氣溫8.8℃，多年平均年降水量548.7 mm，年蒸發(fā)量1 499.2 mm，多年平均日照時(shí)數(shù)2 381 h。主要地形地貌為上游土石山梁區(qū)，中游黃土丘陵溝壑區(qū)，下游殘塬溝壑區(qū)。土壤類型主要有黃綿土、黑壚土、草甸土、紅黏土和新積土；主要植被有榛子、胡枝子、酸刺、珍珠梅、白蒿、臭蒿、火絨草和野菊等。

1 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)基本情況

2010 年根據(jù)全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)甘肅省監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)任務(wù)，選取了能夠代表黃土高原丘陵溝壑區(qū)水土流失特點(diǎn)的紙坊溝徑流場(chǎng)為監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于紙坊溝水庫右壩肩外坡自然坡上，距平?jīng)龀菂^(qū)0.9 km，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)是全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)在甘肅建設(shè)的38個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之一，屬于涇河流域重點(diǎn)治理區(qū)的水蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為DC6221114110。該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的管理單位為平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，共建有不同坡度的徑流小區(qū)7個(gè)，有專職管理人員6人，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的管護(hù)、數(shù)據(jù)的采集及整理上報(bào)。

2 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行及管理

2.1 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)

按照全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)二期工程甘肅省水土流失監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)任務(wù)，平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所抽組技術(shù)骨干，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察，依據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002)和《水土保持監(jiān)測(cè)設(shè)施通用技術(shù)條件》（SL342-2006），編制了設(shè)計(jì)方案。平?jīng)鍪兴姽こ叹殖袚?dān)了紙坊溝水蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)施工任務(wù)，工程于2010年5月開工，到6月底結(jié)束，工期60 d。共建成徑流小區(qū)7個(gè)，每個(gè)徑流小區(qū)寬5 m，順坡方向水平長(zhǎng)20 m，坡度為5°、10°、15°（2個(gè)）、20°（3個(gè)），每個(gè)徑流小區(qū)下建集流池，監(jiān)測(cè)場(chǎng)內(nèi)還建有9要素全自動(dòng)氣象園1處。

2.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容、方法及結(jié)果

監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)用地面定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和巡查監(jiān)測(cè)等各種技術(shù)手段對(duì)紙紡溝流域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容有降雨量、徑流量和泥沙量、土壤含水量和植被覆蓋度。其中，降雨量、徑流量和泥沙量為全年觀測(cè)，土壤含水量和植被覆蓋度觀測(cè)期為每年的4—11月。氣象園主要測(cè)定降雨、風(fēng)速、空氣濕度、氣溫、地溫和蒸發(fā)等要素。

2.2.1 降雨量 利用徑流場(chǎng)氣象園配套的9要素全自動(dòng)氣象站進(jìn)行實(shí)時(shí)降雨數(shù)據(jù)收集和傳送，通過電腦端配套的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行下載，數(shù)據(jù)為每隔10秒記錄1次，以凌晨0∶00∶00點(diǎn)為起始點(diǎn)，23∶59∶59為觀測(cè)終點(diǎn)。監(jiān)測(cè)人員定期從App數(shù)據(jù)終端下載數(shù)據(jù)，然后摘錄降雨過程和日雨量，每次降雨后及時(shí)對(duì)產(chǎn)流小區(qū)采集水樣。觀測(cè)人員每隔15天下載1次數(shù)據(jù)，及時(shí)進(jìn)行整理，保證數(shù)據(jù)的完整性，數(shù)據(jù)下載完畢后，對(duì)儀器功能進(jìn)行重新檢查，開始下一個(gè)周期的運(yùn)行，并經(jīng)常對(duì)雨量桶和蒸發(fā)皿進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有異物及時(shí)進(jìn)行清理，保證其正常運(yùn)行。

以2020年為例，2020年1—10月共降雨72 d，累積降水量為624.6 mm。8月份降雨最多，為284.2 mm，1月份未降水，汛期（6—8月）降水量為495.6 mm。24 h最大降水量為49.2 mm，日期為8月6日；最大I30為60 mm/h，日期為8月3日；最大降雨侵蝕力為653.92 MJ·mm（/hm·2h），日期為8月3日。月降雨量以8月份最大，累計(jì)284.2 mm，占總降雨量的45.5%；汛期6—9月份降雨量達(dá)543.4 mm，占總降雨量的87%，高于流域內(nèi)降雨量的多年平均值。

2.2.2 徑流量和泥沙量 采用體積法，徑流和泥沙監(jiān)測(cè)為每年第一次降雨產(chǎn)生侵蝕開始到最后一次結(jié)束，一般為每年5月1日起到10月底止。每次降雨產(chǎn)流后，依照操作規(guī)范進(jìn)行人工取樣，監(jiān)測(cè)期間定期對(duì)集流槽、集流池和分水池進(jìn)行打掃清洗，清理泥土雜物，以保證監(jiān)測(cè)設(shè)施的正常運(yùn)行。

2020年1 —10月共采集4次有效徑流樣。其中，20°裸地的平均徑流量和侵蝕模數(shù)分別為2.818 1 m3、51.3 t/hm2，水土流失最為嚴(yán)重；其次為15°構(gòu)樹，平均徑流量和侵蝕模數(shù)分別為2.4391m3、2.876t/hm2，其他小區(qū)相對(duì)較小，20°苜蓿小區(qū)全年均無產(chǎn)流。這主要是因?yàn)?0°裸地?zé)o植被覆蓋，而且坡度大，極易造成水土流失；而構(gòu)樹為2019年新栽植的，雖與歐李同為灌木，但其分蘗程度相對(duì)歐李較低，導(dǎo)致蓋度遠(yuǎn)小于歐李，對(duì)冠層降雨的截留作用弱，而且平均株高在1.5 m左右，次降雨會(huì)對(duì)地表面產(chǎn)生擊濺侵蝕。而20°苜蓿小區(qū)為3年生苜蓿地，植被蓋度90%以上，直接到達(dá)地表的降雨很小。

2.2.3 田間管理 對(duì)裸地20°徑流小區(qū)按照本地的耕作習(xí)慣進(jìn)行松土、除草，使植被覆蓋度符合要求，其他各小區(qū)按照管理要求進(jìn)行施肥、澆水、除草等，2020年共進(jìn)行田間管護(hù)12次。4月中旬，對(duì)各小區(qū)進(jìn)行土地平整，清理雜草。6月上旬，對(duì)雜交構(gòu)樹和苜蓿草進(jìn)行第一次收割，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。9月底，對(duì)歐李果實(shí)進(jìn)行采摘，雜交構(gòu)樹和苜蓿進(jìn)行二茬收割。

2.2.4 土壤含水量及植被覆蓋度 土壤水分利用時(shí)域反射儀（TDR）測(cè)定，在每個(gè)徑流小區(qū)內(nèi)的上、中、下坡位分別布設(shè)測(cè)管，深度160 cm。每月上旬和下旬對(duì)每個(gè)小區(qū)內(nèi)的土壤水分及時(shí)測(cè)定，每20 cm為1層，每層3組重復(fù)，2020年全年共測(cè)土壤水分14次。

土壤水分監(jiān)測(cè)結(jié)果：15°構(gòu)樹小區(qū)含水量最高，10°歐李最低。不同土層的平均土壤水分，0～20 cm土層土壤含水量，20°裸地含水量最低，其他小區(qū)含水量基本相同；20～40 cm土層內(nèi)，20°裸地和20°苜蓿小區(qū)含水量最高，20°歐李小區(qū)含水量最低；60 cm以下土層內(nèi)的土壤水分在不同小區(qū)內(nèi)雖有變化，但變化幅度較小，具體表現(xiàn)為15°構(gòu)樹小區(qū)和20°裸地逐漸增大，5°、10°和15°歐李小區(qū)和20°苜蓿小區(qū)的土壤水分逐漸減小，20°歐李小區(qū)波動(dòng)變化。

植被覆蓋度：用目測(cè)法進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)期為4—11月，每月觀測(cè)2次，2020年共觀測(cè)18次，其中苜蓿小區(qū)最大，為90.0%，裸地最小，為2.0%。

2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)運(yùn)行管理和保障措施

2.3.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，靠實(shí)工作責(zé)任 監(jiān)測(cè)站共配備6名管理人員，其中專業(yè)技術(shù)人員5名（高級(jí)工程師1名，工程師3名，助理工程師1名，其中2人為研究生學(xué)歷），公益性崗位人員1名。由分管副所長(zhǎng)負(fù)總責(zé)，指導(dǎo)監(jiān)測(cè)工作，站長(zhǎng)任技術(shù)總負(fù)責(zé)，對(duì)監(jiān)測(cè)工作中的技術(shù)、資料整編和成果上報(bào)嚴(yán)格把關(guān)，并全面協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)工作的開展，徑流監(jiān)測(cè)站相關(guān)技術(shù)人員分類負(fù)責(zé)，并結(jié)合工作實(shí)際制定了《紙坊溝徑流場(chǎng)崗位職責(zé)》《徑流監(jiān)測(cè)工作制度》《安全生產(chǎn)制度》和《烘箱安全操作規(guī)程》等規(guī)章制度，以此作為開展日常工作和安全生產(chǎn)的保障。

2.3.2 積極培訓(xùn)交流，提高業(yè)務(wù)技能 為了提升監(jiān)測(cè)水平，提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量。每年都會(huì)派監(jiān)測(cè)人員參加由甘肅省水利廳水土保持局舉辦的全省水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)審核與數(shù)據(jù)整編方法培訓(xùn)班及水保監(jiān)測(cè)技術(shù)培訓(xùn)班。通過培訓(xùn)，及時(shí)掌握監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)，進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)水平，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)技能，為下一步全面開展工作奠定基礎(chǔ)。

3 存在的問題

一是水土保持監(jiān)測(cè)內(nèi)容廣泛，監(jiān)測(cè)任務(wù)重，部分監(jiān)測(cè)內(nèi)容實(shí)施難度較大，成本高。二是監(jiān)測(cè)人員業(yè)務(wù)能力有待提升，對(duì)目前開展的監(jiān)測(cè)管護(hù)和數(shù)據(jù)采集需要進(jìn)一步細(xì)化，要進(jìn)一步掌握自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管護(hù)和數(shù)據(jù)采集整編等方面的工作。三是紙坊溝徑流場(chǎng)小區(qū)徑流泥沙和土壤水分監(jiān)測(cè)目前為人工監(jiān)測(cè)，存在數(shù)據(jù)采集不連續(xù)、不及時(shí)的問題。四是現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)用性不強(qiáng)，監(jiān)測(cè)的設(shè)備及手段相對(duì)落后，基礎(chǔ)設(shè)施、儀器設(shè)備、觀測(cè)內(nèi)容、數(shù)據(jù)傳輸與共享平臺(tái)方面不盡完善，監(jiān)測(cè)設(shè)備購買沒有指定廠家，監(jiān)測(cè)設(shè)備都是網(wǎng)上查詢廠家或咨詢兄弟單位購置，設(shè)備良莠不齊，在監(jiān)測(cè)的真實(shí)性、可靠性上還存在一定問題，且設(shè)備廠家距單位較遠(yuǎn)，后期維護(hù)及管理不夠及時(shí)。五是在徑流監(jiān)測(cè)工作的開展方面創(chuàng)新思路不夠開闊，層次不高。

4 建議

首先，應(yīng)完善和更新基礎(chǔ)設(shè)施，采用先進(jìn)技術(shù)、儀器和設(shè)備，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展工作。其次，建立比較穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)投資機(jī)制，加大投資，確保監(jiān)測(cè)的連續(xù)性和可靠性。第三，加強(qiáng)與同行之間的交流合作，相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。