水土保持乙级丙上岗培训-监测知识

水土保持方案编制上岗培训 水土保持监测 浙江省水土保持学会叶碎高浙江广川工程咨询有限公司博士 教高 年 月 目录一 开发建设项目水土保持监测1 水土保持监测基本知识 概念 内容 方法 2 为什么监测 法律依据 监测的目的 地位与作用 3 监测内容4 监测范围 重点和监测点布局5 监测时段和频率6 监测方法 设备与设施7 监测流程二 水土保持方案中的水土保持监测内容1 水土保持监测专章2 水土保持监测保障措施3 水土保持监测费用估算三 案例 一 开发建设项目水保监测 1 基本知识基本概念 水土保持监测是运用多种手段和方法 对水土流失的成因 数量 强度 影响范围 危害及其防治成效进行动态监测和评估 是水土保持预防监督 综合治理 生态修复和科学研究的基础 为国家生态建设决策提供科学依据 法定内容 中华人民共和国水土保持法 第四十二条规定 国务院水行政主管部门和省 自治区 直辖市人民政府水行政主管部门应当根据水土保持监测情况 定期对下列事项进行公告 一 水土流失类型 面积 分布状况和变化趋势 二 水土流失造成的危害 三 水土流失预防和治理情况 水土保持监测内容应包括水土流失及其防治效果 1 基本知识 水土保持监测分类 1 宏观监测 政府做 1 遥感普查 2004 2009 2 站网监测 国家级 省级站 点2 试验监测 准政府行为 财政支持3 开发建设项目监测 企业行为 2 为什么监测 监测目的 为工程建设和管理提供支撑 避免可能发生的水土流失 生态环境破坏和潜在危害 及时发现重大水土流失隐患和事件 确保应急措施及时 到位 避免引发严重后果 造成重大灾害和损失 通过实施对水土保持措施的成效监测 可以调整和优化水土流失防治措施 使生产建设项目的水土流失防治达到国家标准或水土保持方案拟定的标准为水保专项验收提供监测成果资料 水土保持监测是一项重要的基础性工作 获取基础数据 相当于水文观测 服务于政府 服务于社会 服务于公众的 水土保持监测任重而道远 1 是开展水土保持工作的重要基础 通过水土保持监测 可以准确掌握水土流失预防和治理情况 分析和评价水土保持效果 为水土流失防治总体部署 规划布局 防治措施科学配置等提供科学依据 可以掌握生产建设项目造成水土流失情况 防治成效 为各级水行政主管部门有针对性的开展监督检查 案件查处等提供重要依据 可以积累长期的监测数据和成果 为水土保持科学研究 标准规范制定等提供可靠数据资料 2 是国家生态保护与建设的重要基础通过监测 可以及时 准确掌握全国生态环境现状 变化和动态趋势 分析和评价重大生态工程成效 为国家制定生态建设宏观战略 调整总体部署 实施重大工程提供重要依据 为国家制定经济社会发展规划 调整经济发展格局与产业布局 保障经济社会的可持续发展提供重要技术支撑 3 是国家保护水土资源促进可持续发展的重要基础 可以使公众及时了解水土流失 水土保持对生活环境的影响 满足社会和公众的知情权 参与权和监督权 促进全社会水土保持意识的提高 4 是社会公众了解 参与水土保持的重要基础 水利部 2009 187号文及省水利厅 2009 2号文 均对水土保持监测工作提出了相应的要求 我省规定 严格执行验收管理规定 将水土保持监测报告作为验收的一项重要条件 5 为水保设施专项验收提供重要技术资料 中华人民共和国水土保持法 2010年明确了监测工作的法律地位和经费保障第四十条规定 县级以上人民政府水行政主管部门应当加强水土保持监测工作 发挥水土保持监测工作在政府决策 经济社会发展和社会公众服务中的作用 县级以上人民政府应当保障水土保持监测工作经费 国务院水行政主管部门应当完善全国水土保持监测网络 对全国水土流失进行动态监测 中华人民共和国水土保持法 2010年规定了生产建设单位的水土流失监测义务和监测资质要求第四十一条规定 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 并将监测情况定期上报当地水行政主管部门 从事水土保持监测活动应当遵守国家有关技术标准 规范和规程 保证监测质量 中华人民共和国水土保持法 明确公益性监测和生产建设项目监测关系A公益性监测主要是为政府和社会服务 B生产建设项目监测主要是对工程建设活动造成的水土流失进行监测 为其防治水土流失提供技术支撑 中华人民共和国水土保持法 2010年规定了公告水土保持监测情况是各级水行政主管部门的职责第四十二条规定 国务院水行政主管部门和省 自治区 直辖市人民政府水行政主管部门应当根据水土保持监测情况 定期对下列事项进行公告 一 水土流失类型 面积 强度 分布状况和变化趋 二 水土流失造成的危害 三 水土流失预防和治理情况 水利部令第12号 水土保持生态环境监测网络管理办法 水利部令第16号 开发建设项目水土保持设施验收管理办法 水土保持生态建设监测网络管理办法 水利部令第12号第十条有水土流失防治任务的开发建设项目 建设和管理单位应设立专项监测点对水土流失状况进行监测 并定期向项目所在地县级监测管理机构报告监测成果 第十八条 开发建设项目的监测数据和成果 向当地水土保持生态环境监测管理机构报告 开发建设项目水土保持设施验收管理办法 水利部令第16号第七条水土保持设施符合下列条件的 方可确定为验收合格 一 开发建设项目水土保持方案审批手续完备 水土保持工程设计 施工 监理 财务支出 水土流失监测报告等资料齐全 第十二条建设单位 水土保持方案编制单位 设计单位 施工单位 监理单位 监测报告编制单位应当参加现场验收 开发建设项目水土保持的监测内容 水土流失因子水土流失状况水土流失危害水土保持措施水土保持效果 1 水土流失因子 包括自然因子和人为因子两个方面 1 自然因子主要包括地形 气象 土壤 植被等因子 2 人为因子主要包括社会经济因子和建设项目活动因子等 建设项目活动因子主要包括建设项目占地面积 扰动土地面积 项目挖方数量及面积 项目填方数量及面积 弃土弃渣量及堆放面积等 这是监测的重点 水力侵蚀区的主要指标是 水土流失面积 强度 流失量 侵蚀模数等 若工程附近有河流 最好监测一下河流含沙量 2 水土流失状况 风力侵蚀区的主要指标是 面积 强度 风蚀深 风沙频率 降尘量 沙尘暴次数等 弃土弃渣状况的监测指标主要包括 渣场位置 面积 堆渣量 弃渣流失量等 拦渣工程斜坡防护工程土地整治工程防洪排导工程防风固沙工程降水蓄渗工程植被建设工程临时防护工程 3 水土保持措施 工程措施 水土保持措施 水土保持措施 永久性防治工程 临时性防治工程 林草措施 水保措施 主要监测措施类型 数量 质量 布设位置等 破坏土地资源毁坏水土保持设施泥沙淤积 4 水土流失危害 破坏土地资源的主要监测减少土地资源数量 土地质量下降等 毁坏水土保持设施主要监测设施的数量 程度等 泥沙淤积危害主要监测对工程施工进度 效率的影响 对工程设施设备的损坏等 包括对河道 库坝的淤积等 扰动土地整治率 是在项目建设区 经过整治后可以投入使用的土地面积占扰动总土地面积的百分比 反映了开发建设项目对扰动破坏土地的治理程度 扰动土地面积由每季度动态监测获得 主要采用实测法 土地整治面积一般在工程建设后期采用实测法得到 5 水土保持效果 水土流失总治理度 是指水土流失治理面积水土流失总面积的百分数 反映生产建设项目对水土流失的治理程度 水土流失面积一般通过调查勾绘或测量得到 水土流失治理面积是指通过采取水土保持措施 并使水土流失量达到了容许流失量以下的土地面积 一般也是通过调查勾绘或测量获取 土壤流失控制比 是指经过实施各项水土保持措施后区内的年平均单位面积土壤流失量与该区容许流失量之比 反映了水土流失治理控制土壤流失量的相对大小 拦渣率 是指采用拦渣工程 对各种废弃固体物质拦蓄和建设中应用 以防止流失的数量 占项目建设产生的固体废弃物总量的百分数 反映了工程建设对固体废弃物质控制的程度和对环境保护的贡献大小 一般采用设计资料校核估算 矿渣比 剥采比 或测量等方法获取 林草植被恢复率 是指采取林草措施或封育等措施 恢复植被面积保持水土的面积占用可恢复植被面积的百分数 它反映了工程建设区植被恢复重建的程度 林草覆盖率 是指林草植被覆盖面积占建设区面积的百分数 监测范围 重点与站点布设 监测范围定义水土保持监测范围是指生产建设活动而产生的水土流失及危害的区域范围 主要包括扰动原地貌 损坏土地 植被和水土保持设施 以及因此产生的水土流失和危害的范围 通过对水土保持防治责任范围的科学划分 并确定重点区域 重点对象 选择代表性地段 实施监测 可以有效的监测项目区的水土流失及其防治 达到事半功倍的目的 科学划分监测范围 水蚀区 西北黄土高原区 东北黑土区 北方土石山区 南方红壤丘陵区 西南土石山区风蚀区 三北 戈壁沙漠及沙地风沙区 沿河环湖滨海平原风沙区冻融侵蚀区 北方冻融土侵蚀区 青藏高原冰川冻土侵蚀区 监测范围的划分应采用主导因素法 以与土壤侵蚀关联度高 且较稳定的自然因素作为分区依据 以水土保持方案确定的水土流失防治分区为基础 可结合项目及其监测重点进行调整 小型项目直接依据项目的功能与空间布局进行分区跨度大 影响范围广的大型项目 按侵蚀类型区 地貌土壤类型区 项目功能单元区的顺序分区 必要时 可进一步划分亚区 监测范围按照法规规定和方案设计确定监测范围 若无调整 方案防治责任范围 项目建设区 若有调整 文件明确责任范围 后来者居上 发生水土流失危害 需扩大监测范围 现状 开发建设项目按项目的空间布局情况划分 线型开发建设项目 是指布局相对集中 呈点状分布的矿山 电厂 水利枢纽等开发建设项目 点型开发建设项目 是指布局跨度较大 呈线状分布的公路 铁路 管道 输电线路 渠道等开发建设项目 1 扰动破坏区这个区域的最大特点是 干扰破坏了原来的地表形态及其组成 结构 植被以及土地利用方式 重塑出新地貌 新结构 出现了新用途 2 渣土转运堆积区主要是各种废弃固体物质搬运 转运 和堆积的区域 3 水土保持措施实施区主要是选择代表性强 地段完整的典型措施进行监测 4 水土流失危害区 不同区之间的显著差异性同一区域内部的明显一致性多级分区的系统性 监测分区原则 监测点分类布设监测点目的是定位 定量 动态采集水土流失及其因子 治理措施状况的监测点 主要分为观测样点 调查样点和补充样点 1 观测样点是设置在选定的位置 根据监测要求建设安装监测设施设备 观测并采集水土流失因子 流失方式与流失量 水土保持措施数量与质量等指标的监测点 2 调查样点调查样点是仅选定位置 确定面积 设立标志 一般不设置设施设备 定期进行相关指标调查的监测点 这些样点的监测指标一般较少 而且可以只调查某一方面的或者单一指标 并不强求调查水土流失量 3 补充样点是临时确定的一些监测点 一般只有样点号而不设样点标志 主要用来补充观测样点和调查样点的不足 1 监测点的典型代表性 2 监测点适应工程特性 3 监测点的相对稳定性 监测样点布设原则 监测点布设数量 开发建设项目水土保持的监测时段 科学划分监测时段 是开展监测工作的关键 水土保持监测时段的划分 要与项目区水土流失发生的时间和工程建设的阶段相匹配 相适应 并要求能够有一段相对稳定的时间 水蚀区 水土流失主要发生在每年4月到10月 风蚀区 则是每年的11月到来年4月 科学划分监测时段 建设类项目从施工准备期前开始 至设计水平年结束监测时段 施工准备期前 施工期 含主体工程施工准备期 和自然恢复期建设生产类项目从施工准备期前开始 至方案服务期末结束监测时段 两个阶段第一阶段 从施工准备期前开始 经施工期 自然恢复期 至设计水平年结束第二阶段 从设计水平年下一年开始 至方案服务期末结束 监测方法与设备 设施 开展生产建设项目监测时 一定要根据生产建设项目的特点 选择合理的 操作性强的监测方法 注意全面和重点相结合 科学选择监测方法 定义遥感是指通过间接的手段来获取目标物状态信息的方法 一般指从人造卫星或飞机对地面观测 以电磁传播与接收技术传输目标的信息 并加以进行分析的技术 适用范围遥感技术适用于大范围的水土流失普查 也适用于各类生产建设项目 主要应用于生产建设项目地区的土地利用状况 水土流失情况 扰动原地貌 损坏土地和植被面积等的监测 遥感监测 监测内容 1 土壤侵蚀因子 包括植被 土壤的自然因子 以及开矿 修路 陡坡开荒 过度放牧和滥伐等人为活动 2 土壤侵蚀状况 包括类型 强度 分布及其危害等 3 水土流失防治现状 包括水土保持措施的数量和质量 遥感监测 实例 2004年浙江省第四次遥感普查 采用的遥感数据是美国陆地卫星 Landsat7 的TM影像 其地面分辨率为30m 2009年浙江省第五次遥感普查采用的遥感数据是航片 坡面径流小区法 适用范围坡面径流小区法适用于各种类型的生产建设项目 主要应用于扰动土体 弃土弃渣等形成的稳定坡面的土壤流失量监测 布设与选址 1 生产建设项目宜根据实际情况分别设置原地貌 对照 和扰动地貌径流小区 以便进行比较分析 2 原地貌要尽量保留原有的自然条件 扰动地貌要与原地貌有较强的比照 并具有代表性 3 布设小区的地段 需在一定时间段内保持相对稳定 小区选址时还应考虑交通便利 观测项目和方法 1 雨量雨量资料尽可能利用现有气象以及水利部门的测站 亦可在项目区附近设置自动气象站 获取项目建设过程中降水总量及其过程 2 有效土土层厚度 土壤有机质含量 土壤含水量 3 径流量径流量是水土流失监测的主要内容 为防止蒸发或集流桶漏水等可能引起径流的减少 每场降雨后应立即观测小区的径流量 4 侵蚀泥沙量泥沙样的采集和径流量测定同时进行 小区取样完毕 将样品带回室内按照以下步骤进行处理 样品转移 样品沉淀 烘干 称重 清洗取样瓶 宁海县西溪水库坡面径流场是国家二期水土保持监测点之一 共布置5个径流小区 地面坡度15 小区投影面积20 5 100m2 实例 测钎法 简易水土流失观测场法 适用范围测钎法适用于生产建设项目区内不便于设置小区的土状松散堆积物或开挖面的土壤流失量监测 布设与选址 1 应按扰动类型的不同 选择不同类型松散堆积体坡面 并应在坡度相同的原地貌设置对照 2 选址时应尽量排除场地外围来水的影响 建立必要的截排水系统 3 观测区应有降雨监测设施 观测场建设简易水土流失观测场是利用测钎测量土壤侵蚀厚度的一种方法 将测钎插入地面 每次暴雨后或经过某一侵蚀期后观测钉帽距地面高度 前后两次的高差即为该期的土壤侵蚀深度 要求测钎尽可能细小光滑 并有一定强度 不易被弯曲或折损 以减小阻力和避免拦污挂污 根据坡面长度 测钎按 田 字形网格状设置 间距一般1 3m 间距不宜过大 面积不小于5m 5m 观测项目与方法 1 雨量 采用自计雨量计或雨量筒量测 2 土壤侵蚀深度 每次大暴雨后观测钉帽距地面高度 计算观测期的土壤侵蚀深度 北仑电厂补偿渣场工程水土保持监测中 对鱼塘渣场大坝坝肩的开挖边坡采用测钎法进行监测 共布设测钎三排 每排三根 沿铅直方向打入坡面 地面以上部分预留10cm 实例 简易坡面侵蚀沟量测法 适用范围简易坡面侵蚀沟量测法适用于暂不扰动的土质开挖面 土或土石混合或粒径较小的石砾堆垫坡面的水土流失量的测定 布设与选址 1 应选择能够存放一定时间的开挖面或堆垫面 时间最好为1年 2 量测场地应具有代表性 面积应根据坡面情况确定 宜在坡面的上中下均匀布设或从坡顶至坡底全面量测 3 量测坡面的数量应根据实际情况确定 每一类不同组成物质的坡面至少保证有一个坡面量测场 观测项目与方法 1 雨量雨量资料尽可能利用现有气象以及水利部门的测站 亦可在项目区附近设置自动气象站 获取项目建设过程中降水总量及其过程 2 坡面特征主要指坡度 坡长 坡向等 在坡面形成初期 通过调查和现场量测获得 3 细沟观测每次降雨或多次降雨后 量测侵蚀沟的体积 得出沟蚀量 由此计算出流失量 一般采用断面量测法 华光潭梯级电站工程及62省道天台段改建工程水土保持监测中 对临时堆土采用了简易坡面侵蚀沟量测法 堆土边坡约1 1 5 暂不扰动 坡面细沟状侵蚀发育 沟深约3 8cm 实例 沉沙池法 适用范围沉沙池法适用于径流冲刷物的颗粒较大 汇水面积不大 有集中径流出口的监测范围 布设与选址 1 沉沙池与排水设施结合来设置 一般设置在排水出口 2 应具有代表性 每一类扰动类型的场地至少保证设置一个沉沙池 沉沙池建设沉沙池的规格可结合场地条件 汇水情况等具体确定 按照 水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程 GB T16453 4 1996 及 水利水电工程沉沙池设计规范 DL T5107 1999 的有关规定 沉沙池宽度按照排水沟的2倍 长度部小于池体宽度的2倍 并有适当的深度 以利水流入沉沙池后能达到缓流沉沙的效果 沉沙池法 甬 宁波 金 金华 高速公路工程水土保持监测中 对傅村互通区的排水沟末端设置了沉沙池进行监测 排水沟出水经沉沙池缓流沉沙后再排入附近河道 该互通区为一处缓坡地 坡度约5 实例 控制站法 适用范围控制站 卡口站 法适用于水土流失防治责任范围集中在一个或几个小流域 集水区 且范围内径流汇水出口较为集中的工程项目水土流失量的监测 布设与选址 1 生产建设项目区邻近地区有地貌较为一致的控制站时 可不设原地貌观测站 若无相关控制站 则应选择设置1个原地貌控制站 2 扰动地貌小流域在实施生产建设过程前的自然条件与对比流域大体相似 3 若有多个扰动地貌小流域时 选择观测的小流域应具有代表性 4 控制站布置应考虑交通条件与观测条件 观测项目与方法 1 气象设置简易气象观测场 观测项目包括日照 降水量 降水强度 气温 湿度 蒸发 风向 风速等 2 水位自记水位计观测水位 要求每场暴雨进行一次校核和检查 人工观测水位宜每5min观测记录一次 短历时暴雨宜每2 3min观测记录一次 3 泥沙每次洪水过程观测不宜少于10次 需根据水位变化确定观测时间 4 推移质测量弃土弃渣量少时 采用沉沙池法 当推移质量大时 采用体积量测法 即对推移质堆积物进行实地测量与测算 控制站法 苍南控制站是国家二期水土保持监测点之一 集雨面积约3 76km2 河道宽约12m 堰体为折线堰 堰高约0 6m 下游河道两侧为浆砌块石挡墙 上游为自然岸坡 未采取硬质护岸 河段较为顺直 实例 核示踪法 示踪元素或核素 137Cs 210Pb 7Be 自大气沉降至地表后立即被土壤胶体颗粒强烈吸附 并主要伴随着土壤颗粒的机械运动而迁移 根据其在土壤剖面中的分布规律便可判断采样点是受侵蚀还是沉积 该方法不用建立卡口站或径流小区 只需在雨季后采一次样 或雨季 单次降雨 前后各采集一次样品 即可精确估算出水土流失量 适用范围适用于原地貌背景土壤侵蚀模数及松散堆渣体水土流失量的监测 关键步骤采样点选择 选取的采样点应具有代表性 能代表本区域或松散堆积物的特征 取2 5个样品重复 2 样品采集 3 样品分析 4 数据处理 分析 估算土壤流失量 核示踪法 调查监测 调查监测法是指定期采用分区调查的方式 通过现场实地勘测 结合基础资料按监测分区进行统计 分析其变化情况并记录 调查监测法分为普查调查 典型调查和抽样调查 调查监测的项目主要包括水土流失背景值调查 施工扰动面积监测 工程措施调查 植物措施调查 水土流失危害调查 普查是为了某种特定的目的而专门组织的一次性的全面调查 普查涉及面广 指标多 工作量大 时间性强 普查调查适用于面积较小的面上监测项目的调查 典型调查是从众多的调查研究对象中 有意识地选择若干个具有代表性的典型单位进行深入 周密 系统地调查研究 典型调查适用于滑坡 崩塌 泥石流等的调查 抽样调查是从全部调查研究对象中 抽选一部分单位进行调查 并据以对全部调查研究对象做出估计和推断的一种调查方法 抽样调查适用于范围较大的面上监测项目 调查监测 推广使用新技术 新设备 三维激光微地貌扫描技术是使用高激光和像机捕获坐标和图像信息的高精度立体扫描技术 三维激光扫描系统主要由三部分组成 扫描仪 控制器 计算机 和电源供应系统 三维激光微地貌扫描