水土保持监测结课论文_水土保持监测结课论文

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水土保持监测结课论文

资源环境学院

水土保持与荒漠化防治112班

学号：2011011678

姓名：丁爱军

开发建设水土保持监测方法概述

（水保112班

丁爱军）

摘要：

开发建设项目水土保持监测具有复杂性、多样性、差异性、时效性等特点, 因此要坚持综合、对比、可操作等原则开展水土保持监测工作。监测方法要充分考虑监测与生产运行相结合,新技术与常规观测相结合。监测内容要突出水土流失及效益,选择综合性、代表性的监测指标。

1、背景：

水土保持监测指以水土流失过程、水土保持活动及其环境因子变化为对象的监测。开发建设项目水土保持监测是近年来水土保持领域的一大热点, 也日益成为水土保持监测的工作重点。随着我国经济建设的快速发展、西部大开发和振兴东北老工业基地战略的实施, 资源开发、基础建设对区域生态的影响也越来越为政府、学界和公众所关注。水土保持监测成果已成为开发建设项目水土保持监督执法的基本依据。开发建设项目水土保持监测一般采取地面观测和调查监测相结合的方法, 对大型工程和重点项目, 还同时利用遥感手段进行水土流失背景调查和动态监测。采矿、交通、电力、冶炼、水利水电、城镇建设等重点监测的开发和建设项目在工程施工和工程运行期间对地表的扰动状况都各不相同, 地表原貌及地表植被的恢复要求也存在较大差异。如何针对各类工程项目的特点选择监测方法、拟订监测指标、确定监测时段, 都需要全面对开发建设项目水土保持监测进行理论研究。建设项目对地表的扰动情况变化频繁,计算弃土弃渣量、评估植被破坏、水土保持工程措施效益都需要不同于常规地面观测的监测方法。大中型点状、线状、面状工程项目对水土流失有着不同的空间影响,分析开发建设项目的土壤侵蚀及其发展和控制需要结合其它环境因素合理地进行综合研究。

2、方法概述

2．1 定点与动态相结合的监测方法。在开发建设项目建设区和直接影响区范围内结合监测分区,通过设置监测点、面和监测小区进行监测。定点监测主要对施工区、弃土(堆渣)场、管线和道路工程区、边坡和对周边影响区的监测。动态监测是对工程区监测时段全过程进行不定期的巡查,主要对水土流失危害、防护效益和边坡稳定等进行监测。

2．2点面结合的监测方法。点监测可适用于各种类型的项目, 但其数据采集有一定的片面性。面监测是对不同流失类型区、不同功能区, 进行全范围的监测, 以取得较完整、较全面的监测数据。

2.3 实时与全过程结合的监测方法。在项目的不同建设时段、时期,或选择在某一暴雨过程后,对项目水土流失进行监测。实时监测可以直接得到监测数据,有较强的说服力。全过程监测是对项目建设全过程或雨季全过程的水土流失情况进行监测,其数据具有完整性, 但其耗时长, 耗费大。

2.4 定量监测与定性分析方法。

监测的工作和报告成果的方向由现在的侧重定性向定性和定量结合转变, 以数据反映现象, 以分析描述进程, 较为科学和严谨, 也是监测工作今后完善的方向和发展的趋势。部分监测指标, 如土壤流失量、水土流失面积、破坏水土保持设施种类与面积、水土保持防治工程数量、减少土壤流失量、提高植被覆盖率等都能量化。对于这部分指标应采用各种量化手段与监测技术, 如实地量算法、体积法等, 进行定量监测, 量化指标。对部分监测指标, 如水土流失潜在危害、水土保持部分生态、社会效益评价指标等等, 目前尚难量化的充分结合定量监测的数据, 采用定性分析的方法, 充分结合定量监测的数据, 系统评价。

2.5 影像法观测方法。

照片等全期各阶段影响对比, 可直观反映水土流失和措施的效果, 应注意拍摄照片时尽量能在同一个方位和角度在不同监测时段连续拍摄, 能准确反映不同时期的变化情况。照片更要及时反映各个时期重点区域的主要变化和程度,照片和 GPS 图在每次监测工作完成后及时处理转化, 由拍照人和 GPS 测量当事人加相关文字说明, 以利于后期对照选取和他人的阅读, 不然时间较长, 照片所在地貌变化较大, 增加可识性的难度。水土流失量监测不同方法比较见表 1。

表 1 水土流失量监测不同方法比较

监测方法

特点及其适用范围

小区观测法

标准监测方法, 测定产流量和产沙量, 对流

失强度较低的类型(如平台等)效果较好, 但选点困难, 不容易实施, 比较费时、费力, 成本大。

体积量测法

省时、省力、简便易行, 弃渣坡面、填

筑坡面和开挖面等流失比较严重的基本扰动类型。侵蚀强度较大, 有细沟、浅沟或冲沟出现, 采用侵蚀沟体积量测。

原地对比观测法

省时、省力、简便易行, 对某一具体特征

物下降情况加以量算, 或以桩钉法钉长度变化测算。当开挖坡面较平整、侵蚀量较小时采用桩钉法。

量水堰法

对比了解水土保持措施实施前后的水流变

化、水质变化以及来沙量的变化情况等, 有很高的精确性,但连续观测费时、费力,成本大。

泥沙量置换法

利用拦沙墙拦渣量、不发生泥沙出流的取

土场低洼坑的淤积量等计算流失量;或利用其它具有类似沉沙池作用的设施中泥沙淤积量测试土壤流失量。

流失量还原法

当一个原本平直的坡面发生了面蚀(包括细

沟侵蚀和浅沟侵蚀)甚至较小的沟蚀后, 可将与被侵蚀土壤性质相同的土壤重新填回并恢复到原来的纵横高度和长度。填回的土壤量就是流失的土壤量。

类比法

根据地面的坡度、坡长、土质、植被等

情况, 引用同一类型区水土保持站的观测资料。

3、主要存在问题

3.1缺乏关于监测方法的系统研究, 微观和宏观监测之间缺乏关联性分析。

近年来, 我国水土保持监测部门在全国和区域性的大型土壤侵蚀调查中获得了大量关于各类、各级土壤侵蚀分布的数据, 但是与各监测站点所获取的地面观测数据基本上是相互独立解释的, 远远不能满足监测部门分析水土流失状况, 支持管理部门规划决策和向社会各界依法公告的需要。宏观和微观监测数据之间相互支持关系的缺失, 使对区域土壤侵蚀与其它环境因子之间的关联分析也有诸多困难, 如, 区域土壤侵蚀强度的变化与江河输沙量动态之间关系等, 就很难在现有水土保持监测数据的支持下研究。

3.2监测方法体系薄弱，科学性和精确性不高。

已经推广应用的微观监测方法方面, 水蚀坡面观测有较好的基础, 但对水土流失影响较大的沟道侵蚀观测方法相对较为薄弱。风蚀观测方法则尚在初步发展阶段, 在水-风蚀交错地区(也是我国水土流失对生态威胁最严重的地带之一)对水蚀和风蚀及其复合作用进行有效观测的系统方法更加匮乏。宏观监测方面, 官方调查大多采用多光谱航天遥感数据, 在地面勘察的支持下以人-机交互解译获取土壤侵蚀专题信息。一些地区已经试用的影像自动分类方法的效果还有待继续改进。当前普遍应用的土壤侵蚀信息解译方法过多地受到土地利用调查的影响, 还较难反映地形地貌、植被空间层次类型、近地覆盖(如枯落物等)对土壤侵蚀的影响, 而过多地强调了土地利用类型、植被覆盖度的因素, 对沟蚀信息的提取也较有限。

3.3信息采集技术方法有待更新。

一方面, 主要由于经费等限制, 观测项目尚不能达到水利部所颁标准的要求, 与新时期水土保持生态建设、人居环境健康等要求极不适应。另一方面, 基本的观测依然主要依靠人工完成,自动化程度低，采集效率低, 精度低且不能记录降雨侵蚀过程。对大范围或长区段监测, 野外工作量很大, 尤其是一些难以到达的区域, 无法获得比较准确的资料。水土保持监测数据采集技术亟待更新。

3、结语

我国水土保持监测实践和理论研究上都还是一个十分年轻的领域, 要为全国微观、宏观的网络化监测提供有力支持还需要长期的努力和大量的工作。近年随着地球信息技术和计算机技术的发展, 监测工具和监测手段的改善和进步具备了诸多有利条件, 但监测的基础性研究, 包括土壤侵蚀与水土保持领域的相关理论研究之缺乏, 限制了监测方法的发展。尤其是监测定量化方面的困难, 很大程度源于土壤侵蚀和水土流失应用研究的局限。在目前的经济技术水平和水土保持监测技术体系下, 开发建设项目水土保持监测仍以常规传统监测手段为主, 辅以高新技术手段。常规传统监测手段在开发建设项目水土保持监测工作中占有重要的地位, 是获得监测数据的有力保障。