水土流失监测指南(试行)

水土流失监测指南(试行)1总则1.1编制目的为规范水土流失监测工作，统一监测技术标准，保障监测数据真实、准确、可靠，为水土流失防治、水土保持规划编制、生态环境保护决策提供科学依据，制定本指南。1.2适用范围本指南适用于全国范围内区域水土流失背景监测、生产建设项目水土流失监测、水土流失治理项目成效监测等各类水土流失监测工作，其他专项水土流失监测可参照执行。1.3编制依据依据《中华人民共和国水土保持法》《水土保持监测技术规程》SL277-2002、《土壤侵蚀分类分级标准》SL190-2007、《生产建设项目水土保持监测规程》SL399-2021等现行标准规范编制。1.4基本原则①科学性原则：采用符合规范的监测技术方法，保证监测过程可追溯、结果可验证；②系统性原则：全面覆盖监测对象的各类影响因子与水土流失特征，反映水土流失动态变化；③实用性原则：满足不同尺度、不同类型监测的需求，成果便于应用；④兼容性原则：监测成果符合国家统一数据标准，可纳入全国水土保持信息管理系统。2监测分类与精度分级2.1监测分类按照监测目的与对象，将水土流失监测分为3类：（1）区域水土流失背景监测：以行政区、流域等大尺度区域为对象，开展水土流失本底调查与动态监测，掌握区域水土流失整体状况与变化趋势；（2）生产建设项目水土流失监测：以扰动地表、损坏地貌植被的生产建设项目为对象，监测项目建设过程中的水土流失及其防治效果，为项目水土保持管理提供依据；（3）水土流失治理项目成效监测：以水土流失综合治理工程为对象，监测治理措施实施后的水土流失变化与治理成效，为工程验收与后续治理提供支撑。2.2精度分级根据监测对象尺度与成果精度要求，分为3个精度等级：（1）一级精度：适用于国家级、省级行政区，面积大于1000km²的大流域监测，成图比例尺不小于1:50000，图斑最小上图面积不小于25hm²，整体监测精度不低于90%；（2）二级精度：适用于市级行政区，面积10-1000km²的小流域监测，成图比例尺不小于1:10000，图斑最小上图面积不小于1hm²，整体监测精度不低于95%；（3）三级精度：适用于生产建设项目区、水土流失治理项目区等面积小于10km²的项目尺度监测，成图比例尺不小于1:2000，图斑最小上图面积不小于0.1hm²，整体监测精度不低于98%。3监测内容3.1影响因子监测3.1.1自然影响因子（1）地形因子：监测监测区高程、坡度、坡长、坡向、沟谷密度等，坡度按国家标准分为六级：<5°、5°-8°、8°-15°、15°-25°、>25°；（2）气象因子：监测降水量、降水强度、降水时空分布，重点统计日降水量、10分钟最大雨强、30分钟最大雨强、年侵蚀性降雨量（日降水量≥12mm为侵蚀性降雨）；（3）土壤因子：监测土壤类型、土壤质地、土壤容重、孔隙度、有机质含量、土壤厚度、颗粒级配、土壤抗蚀性等；（4）植被因子：监测植被类型、郁闭度（乔木）、覆盖度（灌木、草本）、生物量、根系分布等。样方设置标准为：草本植被1m×1m，灌木5m×5m，乔木10m×10m，同一类型植被样方数量不少于3个。3.1.2人为影响因子监测监测区土地利用类型、地表扰动范围与面积、土石方挖填量、弃土弃渣量、生产建设活动进度、水土保持措施类型、数量、施工质量等。3.2水土流失状况监测监测水土流失类型、面积、强度、空间分布、年度水土流失量，计算平均土壤侵蚀模数。土壤侵蚀强度按《土壤侵蚀分类分级标准》SL190-2007分为六级，不同类型区侵蚀模数阈值为：（1）南方红壤区、西南岩溶区等水蚀区：微度<500t/(km²·a)，轻度500-2500t/(km²·a)，中度2500-5000t/(km²·a)，强烈5000-8000t/(km²·a)，极强烈8000-15000t/(km²·a)，剧烈>15000t/(km²·a)；（2）北方黄土高原水蚀区：微度<1000t/(km²·a)，轻度1000-2500t/(km²·a)，中度2500-5000t/(km²·a)，强烈5000-10000t/(km²·a)，极强烈10000-15000t/(km²·a)，剧烈>15000t/(km²·a)；（3）风力侵蚀区：微度<200t/(km²·a)，轻度200-2500t/(km²·a)，中度2500-5000t/(km²·a)，强烈5000-10000t/(km²·a)，极强烈10000-15000t/(km²·a)，剧烈>15000t/(km²·a)。3.3水土流失危害监测监测水土流失造成的土地退化、土壤养分流失量、沟道下切深度、沟头前进速率、水库河道淤积量、耕地损毁面积、洪水输沙量等，评估水土流失对区域生态环境、生产生活、水利工程安全的影响。3.4水土保持措施成效监测监测水土保持工程措施、植物措施、临时措施的保存面积、保存率、完好率，监测措施实施后的减水、减沙、保土、保肥效益，监测植被恢复状况与生态改善效果。4常用监测方法4.1地面观测法地面观测法是获取点尺度精准水土流失数据的核心方法，适用于各类监测的点位验证与侵蚀量测算，主要包括：（1）坡面径流小区观测：标准径流小区规格为水平投影宽度5m、坡长20m，坡面坡度与监测坡一致，小区周围设置高20-30cm的不透水围埂，下端设置集流槽，连接分流箱与集流桶。每次侵蚀性降雨结束后，测量集流桶内浑水总体积，搅拌均匀后取1000-2000ml浑水样，静置沉淀后烘干称重，计算含沙量与单次降雨侵蚀量，累加得到年侵蚀模数。同一坡度、同一植被类型至少设置3个平行重复小区，保证结果可靠性。（2）侵蚀沟观测：采用RTK实地测量或无人机LiDAR航测，监测侵蚀沟的长度、宽度、深度、周长、容积，对比不同监测周期的侵蚀沟参数，计算沟头年前进速率、沟岸年扩张速率、年沟蚀产沙量，公式为：年沟蚀产沙量=（期末侵蚀沟容积-期初侵蚀沟容积）×土壤容重/监测年限。对活跃发展的侵蚀沟，每半年监测一次，稳定侵蚀沟每年监测一次。（3）小流域控制站观测：在闭合小流域出口设置卡口站，安装水位计、流速仪、泥沙采样器，逐日监测水位、流量，定期采集泥沙样品，计算小流域年径流量与年输沙量，扣除流域基流与背景输沙，得到小流域年产沙模数。（4）侵蚀针法：适用于坡面土壤侵蚀量的简易监测，将钢钎（直径10-15mm，长度50-100cm）垂直打入坡面，预留顶部10cm露出地面，定期测量钢钎露出高度变化，计算年均土壤侵蚀厚度，公式为：年均侵蚀厚度=（初始露出高度-监测期末露出高度）/监测年限，年均侵蚀模数=年均侵蚀厚度×土壤容重×1000，单位为t/(km²·a)。同一坡面均匀布设不少于10个侵蚀钉，取平均值计算。4.2遥感监测法遥感监测法适用于大尺度区域水土流失信息提取，根据精度等级选择合适分辨率的遥感数据源：一级监测采用10-30m分辨率的Sentinel-2、Landsat8/9影像；二级监测采用2-10m分辨率的高分六号、Sentinel-2影像；三级监测采用0.5m以下分辨率的无人机航摄影像、高分二号、商业卫星影像。监测流程为：先对影像进行辐射校正、几何校正、正射校正、镶嵌剪裁，几何校正误差不超过1个像元；然后通过人机交互解译或人工智能语义分割，提取土地利用类型、植被覆盖度、地表扰动范围、水土保持措施分布、水土流失强度等信息；最后开展野外验证，验证点数量不少于总解译图斑数的5%，一级监测解译精度不低于90%，二级不低于95%，三级不低于98%。4.3调查监测法调查监测分为全面调查与抽样调查：区域水土流失背景监测采用系统抽样调查法，平原区按10km×10km布设抽样网格，丘陵区按5km×5km，山区按2km×2km，每个抽样网格布设1个调查点，实测调查点的坡度、植被覆盖度、土地利用、水土流失强度，通过统计推算区域水土流失总体状况；生产建设项目水土流失监测采用全面调查法，对所有扰动单元、水土保持措施逐一核查，统计扰动面积、弃渣量、措施量；水土流失治理项目采用抽样调查法，按10%比例抽取措施图斑开展核查，保存率、完好率核查精度不低于95%。4.4模型估算法区域与流域尺度水土流失量估算主要采用修正通用土壤流失方程（RUSLE），公式为：A=R×K×L×S×C×P，其中：A为年土壤侵蚀模数，单位t/(km²·a)；R为降雨侵蚀力因子，单位MJ·mm/(hm²·h·a)，采用半月侵蚀力公式计算：R=αΣ(Pi)^β，Pi为半月内日降水量≥12mm的日降水量，α、β为区域参数，我国大部分地区α取0.207，β取1.653；K为土壤可蚀性因子，单位t·hm²·h/(hm²·MJ·mm)，可通过实测或EPIC公式计算；LS为地形因子，无量纲，坡长因子L=(λ/22.13)^m，λ为坡长，单位m，m为坡长指数，坡度<5°时m=0.2，5°-10°时m=0.3，10°-15°时m=0.4，≥15°时m=0.5；坡度因子S：S=10.8sinθ+0.03（θ<5°），S=16.8sinθ-0.5（5°≤θ<10°），S=21.9sinθ-0.96（θ≥10°），θ为坡度；C为植被覆盖与管理因子，无量纲，取值范围0-1，完全裸地C=1，植被覆盖度>90%时C<0.1；P为水土保持措施因子，无量纲，取值范围0-1，无措施P=1，水平梯田P=0.1-0.3，人工造林P=0.3-0.6，封山育林P=0.2-0.4。大尺度流域产沙估算可采用SWAT模型，沟蚀估算可采用WEPP模型，风力侵蚀估算可采用修正风力侵蚀方程（RWEQ）。5不同类型监测技术要求5.1区域水土流失背景监测监测周期：全国、大江大河流域每10年开展一次全面本底监测，省级行政区每5年开展一次动态监测。监测内容主要包括：区域自然社会经济概况、水土流失影响因子本底、水土流失面积强度分布、水土流失动态变化、水土流失危害评估。成果要求：编制区域水土流失监测报告，编制1:50000-1:100000比例尺水土流失类型图、强度图、动态变化图，建立区域水土流失基础数据库，整体抽样推断精度不低于85%。5.2生产建设项目水土流失监测监测时段：从项目施工准备期开始，至项目设计水平年结束，施工准备期开展本底监测，建设期持续监测，植被恢复期跟踪监测。监测频次：土石方挖填施工期每季度监测不少于1次，暴雨后3日内开展一次应急监测，非施工期每年监测不少于2次，植被恢复期每年监测不少于1次。点位布设：不同类型扰动单元至少布设1个监测点，弃土弃渣场、高陡挖填边坡等水土流失敏感区域每个扰动单元布设不少于2个监测点，总监测点数量不少于项目扰动单元数量的2倍。监测核心内容：扰动土地面积、弃土弃渣量、水土流失面积强度、土壤流失量、水土保持措施实施数量与质量，核算生产建设项目水土保持六项指标：（1）扰动土地整治率=（项目建设扰动土地已整治面积/项目建设扰动土地总面积）×100%；（2）水土流失总治理度=（项目建设区水土流失治理面积/项目建设区水土流失总面积）×100%；（3）土壤流失控制比=（项目建设区容许土壤流失量/项目建设区平均土壤侵蚀模数）；（4）拦渣率=（项目建设区实际拦挡弃土弃渣量/项目建设区弃土弃渣总量）×100%；（5）林草植被恢复率=（项目建设区林草植被面积/项目建设区可恢复林草植被面积）×100%；（6）林草覆盖率=（项目建设区林草面积/项目建设区总面积）×100%。成果报送：生产建设项目监测单位每半年向项目所在地县级以上水行政主管部门报送一次监测季报，项目完工后报送水土保持监测总结报告，作为水土保持设施验收的核心依据。5.3水土流失治理项目成效监测监测时段：项目实施前开展一次本底监测，项目实施期每年监测一次，项目完工后连续监测3-5年，评估长期成效。点位布设：在治理区选择典型小流域或典型坡面，同时在相同自然条件下选择未治理的对照区域，布设平行监测点，便于对比分析成效。监测核心内容：治理前后水土流失面积、强度、侵蚀模数变化，各类水土保持措施的保存率、完好率，计算减水减沙效益：减蚀率=（对照区年侵蚀模数-治理区年侵蚀模数）/对照区年侵蚀模数×100%，评估治理措施的生态效益、经济效益与社会效益，其中保存率≥80%为合格，≥90%为优良。成果要求：编制治理项目成效监测报告，明确治理目标完成情况，提出后续治理建议。6数据处理与质量控制6.1数据处理所有原始监测数据应当日整理录入，对异常数据标注原因，经核实后予以剔除，不得随意修改原始数据。所有空间数据统一采用2000国家大地坐标系，高程基准采用1985国家高程基准，投影方式采用高斯-克吕格投影。建立统一的监测数据库，包括空间数据库与属性数据库，数据格式符合全国水土保持信息管理系统的入库要求。地面观测数据允许误差不超过5%，遥感解译图斑属性错误率一级监测不超过10%，二级不超过5%，三级不超过2%。6.2质量控制实行三级质量控制制度：（1）一级自检：由现场监测人员对所有原始记录、影像、数据进行100%自检，核对数据完整性、准确性，剔除错误数据；（2）二级复检：由项目负责人对监测数据与成果进行抽检，抽检比例不低于总工作量的30%，重点监测点位与核心数据100%复检，对不合格成果退回整改；（3）三级抽检：由成果验收组织单位开展最终抽检，抽检比例不低于总工作量的10%，合格成果方可交付使用。所有原