张学文

摘要：在水土保持方案编制、生产建设项目建设生产过程中开展水土保持监测时，往往存在对水土保持监测方法选取不准问题，造成监测方法由于成本高或技术力量弱难以实现、水土保持监测数据不够准确。如何根据不同项目特点、水土流失类型选择不同的监测方法，通过对不同监测方法优缺点的比较分析，基本总结出了不同项目的水土保持监测方法，希望能够为水力侵蚀地区水土保持方案编制和监测工作的开展提供借鉴。

关键词：生产建设项目水土保持监测方法适用性选取

Applicability Comparison and Analysis of Soil and Water Conservation Monitoring Methods for Production and Construction Projects in Water Erosion Area

ZHANG Xuewen

（Water and Soil Conservation Station， Qinzhou Water Affairs Bureau， Tianshui， Gansu Province，741000 China）

Abstract： When soil and water conservation monitoring is carried out in the process of soil and water conservation scheme preparation and production and construction project construction，  the problem of inaccurate selection of monitoring methods for water and soil conservation often exists， resulting in difficult implementation of monitoring methods due to high cost or weak technical force， and inaccurate water and soil conservation monitoring data.How to select different monitoring methods according to the characteristics of different projects and types of water and soil loss， through the comparative analysis of the advantages and disadvantages of different monitoring methods， this paper basically summarizes the water and soil conservation monitoring methods of different projects， hoping to provide reference for the preparation of water and soil conservation plan and the development of monitoring work in hydraulic erosion areas.

Key Words： Production and construction projects;Soil and water conservation monitoring; Method; Applicability;Select

生產建设项目在项目建设、生产过程中会产生大量人为的水土流失，严重者会造成一定的水土流失危害或灾害，通过水土保持监测工作的开展，能够对项目在建设、生产过程中的土地扰动范围、水土流失量动态变化情况、水土保持措施落实及成效、不同地貌类型区水土保持措施对水土流失量的控制等情况提供量化依据，为建设单位防治水土流失提供指导、为水土保持行政主管部门监督执法提供依据，有效防止较大水土流失现象的发生，同时也为水土保持方案编制、审查时水土流失预测、水土保持措施的选取提供依据。生产建设项目水土保持监测内容、方法有规范要求，但生产建设项目类型多样、地形地貌各不相同、土石方综合利用方向多样等，对于不同的生产建设项目如何选择简单实用、方便快捷、经济实惠、准确可靠的水土保持监测方法显得尤为重要。

1开展水土保持监测的依据

根据《水利部关于进一步深化“放管服”改革全面加强水土保持监管的意见》文件中，“征占地面积在5公顷以上或者挖填土石方总量在5万m3以上的生产建设项目应当编制水土保持方案报告书”，同时还规定“编制水土保持方案报告书的项目，应当依法开展水土保持监测工作”。从文件可知，只要编制了水土保持方案的生产建设项目都应当开展水土保持监测。其实，对于生产建设项目在建设生产过程中的水土保持监测，国家已高度重视，在《中华人民共和国水土保持法》第四十一条规定：对可能造成严重水土流失的大中型生产建设项目，生产建设单位应当自行或者委托具备水土保持监测资质的机构，对生产建设活动造成的水土流失进行监测。在随后的有关规章及规范性文件中，对没有开展水土保持监测的也进行了一定的规定和要求，如《生产建设项目水土保持监督管理办法》第二章节第七条规定：未依法依规开展水土保持监测的，水土保持设施验收结论应当为不合格;同时在水保[2019]160号文件中，实行水土保持监测“绿黄红”三色评价，对于评价结论为红色的项目，纳入重点监管对象。

2常用水土保持监测方法

生产建设项目水土保持监测内容主要是土地扰动（包括弃渣量及变化）、水土流失状况、水土流失防治成效、水土流失危害等。为了监测好这些水土保持内容，应当选取适当的监测方法来开展监测工作。水利部办公厅关于进一步加强生产建设项目水土保持监测工作的通知（办水保〔2020〕161号）要求，监测方法以卫星遥感、无人机遥感、视频监控、地面观测、实地调查量测等多种方法。通过查阅有关规范，结合水土保持监测工作开展，常用的监测方法见表1。

3 不同监测方法优缺点分析

3.1 优点

（1）实测法：该方法包括实地勘测、样地调查。一是测量工具简便，以测绳、钢卷尺、皮尺、全站仪、手持GPS、测亩仪、照相机等工具为主[1];二是大多测量方法简便易学，任何具有初高中文化水平以上的人员经简单培训后就可从事监测工作;三是监测费用较小，不仅监测设备购买经济，且不需要高科技软件的支持，监测过程费用较小;四是监测数据精度较高，尤其对小范围的点型生产建设项目，面积及水土保持植物措施、工程措施一般都可实现高精度的测量计算，得出监测数据;五是适用范围广泛，可以在面积、工程量、植物生长量等方面都可以广泛应用。

（2）徑流小区法：该方法是水土保持监测中对不同坡面坡度、不同植被状况下土壤侵蚀监测最常用、最准确的方法之一，通常结合人工模拟降雨、自然降水等不同雨强、降雨历时情况下使用。一是准确，尤其对不同土壤质地、不同坡面糙率坡度、不同植被状况时，对不同降雨强度、降雨历时产生的泥沙进行计算，较准确地推算不同土壤侵蚀类型区的土壤侵蚀模数;二是有利于科研、教学与实践结合，小区建成后可以作为水土保持研究的同时，也可以为科普教学提供基地;三是通过径流小区的建立，可以建立模拟不同地貌类型、不同生产建设项目终了坡面、不同坡度坡长、不同防护措施设计要求条件下的小区模型，从而可通过小区模型准确的推算生产建设项目水土流失量。

（3）测钎法：主要应用于因开挖、削坡、堆积等所形成的坡面水土流失量的监测，一是监测工具极其简单、易于制备、价格低廉;二是技术简单易学;三是通过校方推算数据较为准确;四是结合浅沟状侵蚀测量，易于及时掌握、预测水土流失危害。

（4）侵蚀沟量测法：在生产建设项目监测中的侵蚀沟量测，主要是监测开挖面、土质弃渣堆积面的沟状侵蚀长度、宽度、深度，推算土壤侵蚀量，尤其是在较长时间内暂不扰动的开挖、堆积坡面。优点一是监测仪器设备操作简单、价格低廉，监测仪器有钢卷尺、直尺、还有近年研发的侵蚀沟测量尺[2]等;二是量算方法简便，易于掌握，数据较为准确。

（5）集沙池法：可结合排水沟渠系统对一定范围内的水土流失进行监测，可直接推算土壤侵蚀模数，方法直观、数据准确可靠。

（6）全面巡视：结合影像资料的摄取，可有效直观的查看水土保持措施的防护效果、植物生长情况、水土流失危害等，是水土保持监测中最常采用的方法。

（7）遥感监测法：一是应用范围广，可广泛应用于农业普查、环境监测[3]、地图测绘、地面扰动等科学技术领域，并应用于水土流失灾害调查，如无人机低空遥感监测技术能够预测水土流失情况，对于水土流失所形成的灾害情况能够起到预估和监测的作用[4];二是覆盖面积很广、数据信息量大，一幅TM影像幅宽为185km×172km，且卫星过境时间可拍摄影像达20多幅[5];三是大范围监测准确性高，成本较低，如近3年生产建设项目监测中的图斑核查广泛应用遥感监测技术;又如无人机低空遥测可通过降低飞行高度、增加影像采集密度和均匀度、增设地面控制点等方式来提高精度[6]。四是对于地形复杂、受条件限制，人员难以到达的地方都可进行监测，如无人机低空遥感监测技术可以快速获取目标范围内的影像，经处理，获得水土保持工作监测工作需要使用的数据信息[7]。

（8）视频监控：是近年来随着科技发展而发展进来的有效水土保持监测方法，一是直观性，尤其对于取弃土量变化、水土流失发生情况、水土危害大小及影响情况等可直观进行实时观察，提供立体、直观、可视化的交互方式[8];二是时效性，能够及时发现正在发生的水土流失状况;三是便捷性，能够及时发现问题并提出解决方案、高效便捷等。

3.2缺点

（1）实测法：一是监测范围小，对于小范围的可进行实地勘测，可是对于大范围的监测，尤其是公路等线性工程，线路长、开挖方点位多，实地勘测劳动量大，且有时难以实现;二是对于通过样方监测的，由于校方选取误差造成数据统计不全面，误差较大;三是对于地形复杂、高差起伏较大的区域及水土流失危害监测，时有难以到达的地方，局限性较大。

（2）径流小区法：一是对于生产建设项目来说，由于建设期较短，建立径流小区成本较高不现实;二是生产建设项目开挖、取土及弃土堆放各不相同，应用现有径流小区有关数值只能比较性估算土壤侵蚀模数，存在一定的偏差。

（3）测钎法：一是对于弃土场等松散土质上，测纤易倒伏，易致使数据不准确;二是由于测量人员不同、观测角度不同影响数据读取及地面、土壤粒径不均匀等易造成一定误差。

（4）侵蚀沟量测法：一是受地形、土壤粒径、侵蚀沟宽度不均匀、数值读取角度、测量人员工作经验等影响，同时受不同监测人员选取侵蚀沟的代表性不同，侵蚀沟测量尺及传统的钢卷尺（直尺）测量时易产生较大的误差;二是侵蚀沟数量较多时，尤其是较大范围生产建设项目，点多面广，在全面测量时工作量大、效率低下。

（5）集沙池法：一是在生产建设项目建设生产过程中一般以沉沙池代替，在池底、池壁处理不均匀时，易产生测量误差;二是受沉沙池内水体的影响，数据读取存在一定的误差。

（6）全面巡视：只能以影像、直观观察等收集监测资料，可结合其它监测方法进行，不能单独进行监测或数据采集。

（7）遥感监测法：遥感监测有卫星、航空遥感和近年来的无人机遥感监测等，对于卫星遥感、航空遥感要利用地理影像进行判读，同时还要有地面接收系统、处理系统等。因此，对于点状生产建设项目尤其是面积小于10hm2、且规整的房地产项目，利用遥感监测大材小用、且与实测法相比，误差较大;二是成本相对较高，尤其地理影像购买、计算机软件安装、解译人员工资等造成成本较高;三是技术要求高，就无人机监测，对无人机操作人员、地形地貌分析人员等都有一定的先进技术要求等。

（8）视频监控：一是只能定性对水土流失发生及变化情况进行观察，不能提供适时的量化指标;二是监控范围小，只能监控视频扫描范围内，受监控面积、视频摄像头像素、遮挡物等因素的干扰较大。

4 水土保持监测方法的选择

通过以上不同监测方法优缺点比较分析，在具体项目选择水土保持监测方法时，应有针对性的进行选取。对于房地产建设为主的点状项目，由于一般面积较小，以几公倾至十几公顷为主，不超过20公顷，可以选择实测法、视频监控;由于有临时堆土存在，可以采用测钎法，同时结合排水沟渠、沉沙池的布设，利用沉沙池进行水土流失量的监测;目前的房地产项目，大多都设计了地下车库及人防工程，土方开挖量大，所开挖废弃的土方大部分在各房地产项目之间进行了综合利用，还有部分废弃并运送至专门的建筑垃圾场，对于综合利用或运送至建筑垃圾场的，可不再纳入该类型项目的监测范围内。

对于以采矿为主的矿产资源类生产建设项目，无论地下开采为主或以露天开采为主的，都有办公生活区、开采区、临时料场及加工区、甚至弃渣堆放区，由于开采或生活等扰动地表点位较多、比较分散，且地形高差较大、较为复杂，可以选取实测、无人机航测进行防治责任范围边界的测绘或水土流失危害的监测;对于各防治分区各类水土保持措施，以实测为主;对于弃渣场等可以采用侵蚀沟量测、集砂池法、测钎法，同时辅以视频监控;

以公路、铁路建设为主的线性工程，由于线路长，且目前以桥梁、隧道、路基施工为主，开挖面、隧道较多，土方调配、弃渣场点位也较多，并且每个项目施工标段也较多，且在隧道洞口、路基开挖或垫方位置又有较多的施工营地，对于这样的复杂项目，可以借助卫星遥感、无人机航测等进行全线的防治责任边界范围的监测、水土流失危害及挖填土方量、废弃土石方的监测，对于各防治分区、各施工点位的水土保持措施应当借助GPS工具以实测为主，辅以无人机监测、现场巡视并对影像资料进行摄取留存;对于弃渣场以无人机监测为主的同时进行现场巡视监测、侵蚀沟量测、集砂池法、测钎法等综合进行土壤流失量的监测，同时为了监测水土流失灾害的发生，每个弃渣点位同时辅以多个视频监控来监测水土流失动态。

供水、天燃气等类型的管线建设项目，主线工程以管沟开挖为主、支线及各供水供气未端工程以顶管施工为主，具有线路长、扰动面相对较小、每段施工工期短等特点，以无人机航测为主进行全线防治责任范围的监测;而对于防治措施落实、防治效果的监测，在无人机监测的同时，辅以样方调查监测;而对于施工营地、临时材料堆放场等的监测应当以实测法为主。

对于以排土场、建筑垃圾填埋为主的废弃物处理项目，以无人机航测、视频监控为主进行弃土与垃圾处理量、堆放方式、是否碾压与水土保持措施落实、水土流失危害及防治责任边界的监测，并辅以现场巡视;而对于挡土墙、截排水沟、沉沙池、废弃物场底部渗水暗管及临时苫盖等水土保持措施的监测应当以实测法、现场巡视为主;而对于土地整治、覆土、复垦或植物措施工程应当以样地调查为主监测土地平整程度、覆土厚度、植物生长状况等。

不同类型生产建设项目建议采用的监测方法见表2。

5 结语

通过不同监测方法优缺点的比较分析，不难看出，每种监测方法都有优势和缺陷，在水土保持方案编制、项目建设生产期水土保持监测过程中，应根据不同项目的特点、可能发生的水土流失类型，选择适合的水土保持监测方法，为防治项目建设生产过程中的水土流失提供数据支撑，更为相似水土流失类型区、相似类型项目提供水土流失防治经验。

参考文献

[1] GB/T 51240-2018.生产建设项目水土保持监测与评价标准[S].北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2018.

[2]肖克飚，吴普特.侵蚀沟测量尺，中国.实用新型专利.CN200920164912.7[P].2010-11-17.

[3]李民峰，陈思羽.遥感技术的生态环境监测与保护分析[J].化工设计通讯，2021，47（7）：176-177.

[4]任怀泽，张榆兴.无人机低空遥测技术在水土保持监测中的应用[J].南方农业，2021，15（18）：229-231.

[5]梁泽环.卫星遥感的基本原理[J].物理教学，2002，24（8）：2-6，24.

[6]倪用鑫，吕锡芝，杨二，等.无人机低空遥测技术在水土保持监测中的应用研究[J].中国水土保持，2020（4）：33-35.

[7]叶林春.无人机遥感技术在水土保持监测中的应用研究[J].水利技术监督，2020（6）：267-269

[8]劉晓静，闫璐瑶，罗丽芳，等.水土流失动态监测中遥感与地理信息系统技术的应用[J].农业工程技术，2021，41（2）：50-51.

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