DB15T 1017-2025风沙区入河风沙量监测技术规程

风沙区入河风沙量监测技术规程Technicalcodeofpracticeformonitoringt2025-02-28发布2025-03-28实施内蒙古自治区市场监督管理局发布I前言 1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14风沙运动监测 15入河风沙量计算 4附录A(资料性)监测区本底调查统计表 7附录B(资料性)监测指标体系 8附录C(资料性)常见风沙流与风速风向监测仪器设备 9附录D(资料性)2m高度起沙风情况统计 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替DB15/T1017-2016《风沙区入河风积沙量监测技术规程》,本文件与DB15/T1017-2016相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——更改了“术语和定义”(见第3章，2016年版的第3章);——更改了“监测项目与监测方法”(见第4章、第5章，2016年版的第4章);——删除了“监测设备”(见2016年版的第5章);——更改了附录A(见附录A,2016年版的附录A);——更改了附录B、附录D(见附录B、附录D,2016年版的附录B、附录C);——增加了附录C(见附录C)。本文件由内蒙古自治区水利厅提出。本文件由内蒙古自治区水利标准化技术委员会(SAM/TC21)归口。本文件起草单位：水利部牧区水利科学研究所、黄河水利委员会黄河水利科学研究院、山东农业大学、内蒙古自治区水利事业发展中心、内蒙古农业大学、磴口县水利局。本文件主要起草人：郭建英、李锦荣、董智、田世民、崔崴、何京丽、潘英华、杨振奇、李庆和、闫敏、唐国栋、张铁钢、葛楠、郑颖、岳征文、刘静、赵天启、张俊、冯秀、田秀民、要振宇、张海霞、刘心宇、苗恒录、刘茜雅、董雷、田甜、史鹏莉。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2016年首次发布为DB15/T1017-2016《风沙区入河风积沙量监测技术规程》;——本次为第一次修订。1风沙区入河风沙量监测技术规程本文件规定了风沙区入河风沙量监测的术语和定义、风沙运动监测、入河风沙量计算等内容。本文件适用于流经风沙区河流的入河风沙量监测与计算。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T20483土地荒漠化监测方法GB/T24255沙化土地监测技术规程SL/T277水土保持监测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。入河风沙量theamountofaeoliansandinto河道边界外地表沙物质在风力作用下以风沙流和沙丘移动的形式进入河道边界以内的沙物质总量。4风沙运动监测4.1本底调查4.1.1通过遥感监测、野外调查、室内测试等方法获取监测区域土地利用类型、沙丘类型及形态、植被、土壤等基础资料，并见附录A的要求进行整理，调查指标体系应参见附录B。具体方法可按照GB/T20483、GB/T24255、SL/T277的规定。本底调查包括：——监测区域各种土地利用类型及分布；——流动沙丘类型及形态、高度、宽度、走向及所占比例；——植被类型、植被盖度、植被高度；——土壤物理性质。4.1.2河道边界确定应符合下列要求：——有堤防的河道，以河道两侧堤防为河道边界；——无堤防的河道，以水文部门确定的河道测验断面左右端点为河道边界；——无堤防且无测验断面的河道，以50年一遇水面线或设计洪水水位之间为河道边界。24.2观测场布设4.2.1观测场地选择按下列要求进行选择：——应位于河道边界以外且紧邻河道的沙地(丘)区域，宜位于开阔、无明显人为干扰区域；——如紧邻河道区域无适宜场地，则场地可向外延伸，但距离河道边界应小于500m;——沙丘沿河道两侧分布的，河道两侧均应有观测场地；——各土地利用类型区的观测场地连续分布面积应大于等于1km²;——场地选择区无洪水淹没的风险。4.2.2观测场地布设4.2.2.1流动沙丘应选择典型沙丘布设监测点。4.2.2.2半固定沙丘应根据半固定沙地(丘)裸露区域和植被覆盖区域的分布特征布设监测点，监测点应能够代表半固4.2.2.3固定沙丘应根据固定沙地(丘)植被类型、群落结构特征和分布面积布设监测点，监测点应能够覆盖固定沙地(丘)的主要植被类型。4.2.2.4监测样点数每个观测场地内布设的监测点应不少于3个。4.3监测设备4.3.1风沙流监测设备包括蠕移收集器、集沙仪和风沙观测通量塔，可根据监测对象见附录C选择相应的监测设备。4.3.2沙丘移动监测设备包括测量仪器、三维激光扫描仪等设备，并符合下列要求：——测钎宜为光滑细长的圆柱形硬质金属杆，直径宜为2mm~10mm,长宜为50cm~100cm;——测桩可采用一端为方形、另一端为三角形的木质桩，长宜为2m~3m,宽宜为7cm~10cm,厚宜为5cm~7cm;——水准仪、全站仪、RTK测量仪器、三维激光扫描仪、无人机等测量设备，可采用商用标准产品，精度满足地形测量要求。4.3.3自动风速风向监测仪用于监测风沙区的气象特征，见附录C的相关参数要求选择相应的设备。4.4仪器布设4.4.1风速风向仪3宜选择在其他监测仪器的上风向、平坦开阔的地方，和集沙仪之间的距离应大于30m。4.4.2风沙观测通量塔应沿主风向在河道两侧各布设1个，宜从1m高度处开始，每隔1m或2m设置风沙监测仪器，也可根据监测需求在其他高度设置风沙监测仪器。4.4.3集沙仪集沙仪布设应符合下列要求：——风沙流结构、风沙量的实时监测宜选用附录C中的蠕移收集器和多梯度旋转集沙仪，每个监测点应布设以上集沙仪各不少于1个；——风沙量长期监测宜选用附录C中的全方位多层集沙仪，每个监测点应布设不少于1个集沙——不同风向的风沙量监测宜采用全方位定点集沙仪或全方位多层集沙仪，每个监测点应布设不少于1个全方位集沙仪。4.5监测内容与方法4.5.1沙丘沿河道边界长度应利用高分辨率遥感(航拍)影像资料，并结合实地调查进行确定。4.5.2各类型沙地(丘)的起沙风速采用小型自动气象站进行现场监测，或利用仿真地面、风洞模拟进行试验观测，并在野外进行校准和率定。4.5.3风速与风向可采用自动风速风向仪进行监测，根据气象站采集的数据统计16个风向大于起沙风速的不同等级各风速(等级步长为1m/s),并计算不同等级风速累积持续时间及其与河道方向的夹角，统计格式见4.5.4风沙流测定4.5.4.1监测时间应定期进行收集后，烘干后称重，非风季应每月或每季度对各监测点集沙仪的沙物质进行收集并称重，风季应针对每次风蚀事件结束后进行收集沙物质。4.5.4.2监测方法4.5.4.2.1当蠕移收集器中沙物质与收集孔持平时，应收集蠕移收集器中的全部沙物质。4.5.4.2.2当集沙仪中与地面接触的最底层集沙盒收集满时，应收集整个集沙仪的全部沙物质，并记录时间。4.5.4.3入河风沙量计算4.5.4.3.1利用集沙仪监测沿河两岸不同土地利用类型的风沙运动，根据某一时段内集沙仪收集风沙的重量和集沙仪进沙口的宽度，计算蠕移和跃移形式的入河风沙量。4.5.4.3.2利用河道两侧沿主风向方向布设的风沙观测通量塔，监测不同高度的悬移风沙输沙量，并4拟合悬移风沙输沙量与距地面高度之间函数，通过积分计算2m~10m高度范围沿主风向进入和输出河道范围的形式的入河风沙量。4.5.4.4流动沙丘移动监测4.5.4.4.1监测时间非风季应每月或每季度对各监测沙丘进行监测，风季每月和每场大风事件结束后进行监测。4.5.4.4.2监测方法4.5.4.4.2.1在监测的沙丘正前方及四周边界埋设测桩，测桩主要布设于沙丘的两翼(沙丘中部分界线)、兽角(沙丘两边的边角)及迎风坡坡脚，布设7根及以上测桩，以控制流动沙丘的边界。4.5.4.4.2.2采用全站仪、RTK、无人机载激光雷达、高分辨率遥感影像等设备在测桩边界内测量地形，测量过程中明确标记沙丘的边界、沙脊线、落沙坡边界等特征位置，每月、每季度或每场大风过后测量4.5.4.4.2.3按1:200的比例尺绘制地形图(包括沙丘形态平面图和等高线图),利用测量软件分析，获取沙丘的移动方向、形态变化和移动距离。4.5.4.4.3沙丘入河沙量计算利用测量软件或者地形分析软件，对相邻两次测量的地形图进行分析，确定沙丘单次移动进入河道的沙物质总量。5入河风沙量计算5.1入河风沙总量总入河风沙量由沙丘移动引起的入河风沙量和风沙流引起的入河风沙量两部分组成，按式(1)计式中：S——入河风沙总量，单位为吨每年(t/a);Smov——沙丘移动入河风量，单位为吨每年(t/a);Swin——风沙流入河沙量，单位为吨每年(t/a)。5.2沙丘移动入河风沙量5.2.1沙丘移动入河风沙量根据沙丘移动量和沙丘沿河道边界长度，按式(2)计算：式中：Smov——沙丘移动入河沙量，单位为吨每年(t/a);W——沙丘移动量，单位为吨每米每年，t/(m·a);L——沙丘沿河道边界长度，通过监测获取，单位为米(m)。5 (3)W——沙丘移动量，单位为吨每米每年，t/(m·a);5.3.2蠕移和跃移引起的入河风沙量按式(5)(6)(7)计算：Scs=Scsin-Scsout (5) (6)6Ssusout——某一土地利用类型由河道另一侧输出河道的悬移风沙量，单位为吨每米每年，t/(ma);Li——第i类土地利用类型沿河道的长度，通过监测获取，单位为米(m)。f(h)——悬移风沙输沙量与距地面高度之间的拟合函数；h—距地面高度，单位为米(m);1、10——定积分的上下限，是风沙观测通量塔上布设集沙盒的最低(1m)和最高(10m)距地面高度。7(资料性)监测区本底调查统计表监测区本底调查统计表见表A.1。表A.1监测区本底调查统计表地点与土地利用沙丘类型、度、宽度、走向占比例%%%高度m物理性质8(资料性)耕地、园地、林地、草地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、交通沙地(丘)类型流动沙地(丘)、半固定沙地(丘)、固定沙地(丘)的分布，面积，流沙比例沙丘迎风坡长度、坡度，背风坡长度、坡度，沙丘高度，沙丘宽度，不同土地利用状况下的植被盖度，植被种类组成，乔木的平均树高、胸径、郁闭度，灌木的土壤物理性质河道边界确定，不同土地利用状况河道边界的长度、走向2m高度起沙风速，大于起沙风速的风速、风向、持续时间，风向与河道边界的夹角9(资料性)常见风沙流与风速风向监测仪器设备常见风沙流与风速风向监测仪器设备见表C.1。表C.1常见风沙流与风速风向监测仪器设备设备类型风沙流监测蠕移质孔，孔直径5mm。多梯度旋转集沙仪跃移质(不区分方向)监测。从集沙仪收集沙物质称量，称重精度为0.01g。仪跃移质(区分方向)仪悬移质设备类型风速风向监测自动风速风向风向工作温度宜为：-40℃~+60