水土保持监测技术在新罗区坪硿溪应用及评价_陈希玲.pdf

河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明水土保持监测技术在新罗区坪硿溪应用及评价陈希玲（福建省龙岩市新罗区农业农村局，福建 龙岩 364000）摘要：针对水土保持监测时水土监测的整体覆盖面较窄，导致监测数据量少、监测精度不足的问题，以新罗区坪硿溪为研究区域，提出一种水土保持监测技术。对研究区域的硿溪流域进行监测分区，划分各监测小区的边界线。布设水土保持监测点，结合多种方法监测水土保持措施质量，监测数据采集与处理，运用水土保持系统集成数据，统一管理不同数据源数据。经应用效果分析，文章方法的监测精度均在97%以上，满足流域内的监测精度要求，经文章监测对硿溪流域的综合效益进行分析，该流域水土流失面积减少14.84 hm2，林草植被覆盖率提高0.9%，水土流失治理效果明显，为相关地区的水土流失治理提供参考和借鉴。关键词：新罗区；硿溪；水土保持；监测技术；数据处理；综合治理中图分类号：S157文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）02-0006-03Application and Evaluation of Soil and Water Conservation Monitoring Technology inPingkongxi,Xinluo DistrictCHEN Xiling（Agricultural and Rural Bureau of Xinluo District,Longyan City,Fujian Province,Longyan 364000,China）Abstract：In view of the problem that the overall coverage of water and soil monitoring is relatively narrow during the monitoring ofwater and soil conservation,which leaads to less monitoring data and insufficient monitoring accuracy,a monitoring technology forwater and soil conservation is proposed with pingkongxi in Xinluo District as the research area.The Kongxi River Basin in the studyarea is divided into monitoring zones and the boundary lines of each monitoring zone are divided.Set up water and soil conservationmonitoring points,monitor the quality of water and soil conservation measures with a variety of methods,collect and process monitoringdata,integrate data with the water and soil conservation system,and uniformly manage data from different data sources.Through theapplication effect analysis,the monitoring accuracy of the method in this paper is above 97%,which meets the monitoring accuracyrequirements in the basin.Through the monitoring in this paper,the comprehensive benefits of Kongxi basin are analyzed.The waterand soil loss area in this basin is reduced by 14.84 hm2,the forest and grass vegetation coverage rate is increased by 0.9%,and thewater and soil conservation control effect is obvious.It provides reference and reference for the water and soil conservation control inrelevant areas.Key words：Xinluo District;Kongxi;soil and water conservation;monitoring technology;data processing;comprehensive management0引言近年来，森林的过度采伐使自然环境逐渐恶化。林地面积大量减少的同时，植被也遭到大面积破坏，严重影响部分地区的农林牧业生产。过度放牧也使草地面积有所减少，不断加大水土流失面积，为河流带来大量泥砂，降低水利设施的调蓄能力，因此需要以小流域为单元，进行水土保持的有效治理。但目前各条小流域均未进行综合治理，局部水土流失仍较为严重，水土流失已经成为制约这些小流域健康发展的主要制约因素。特别是硿溪小流域在2018-2019年间受松毛线虫灾害等因素的影响，水土流失面积不断扩大，局部水土流失问题尤为突出。长期的水土流失导致自然生态平衡失调，生态环境逆向演替，土壤肥力衰退，影响农业生产，严重制约山区农村经济的发展和生态文明建设。为了保证工程规划设计的准确性，文章在水土流失规划和水土流失治理的基础上，展开对研究区域内水土保持的监测工作，全面系统地掌握水土流失的成因和现状，统计土壤侵蚀量，预测水土流失发展趋势，评价硿溪流域的水土流失治理效益，通过对监测数据的统计与分析，为流域内的综合治理效果评价提供科学的依据，为中国水土保持监测技术的进步与发展提供参考，对水土流失治理效果的提高具有重要意义。1研究区概况新罗区位于福建省西南部，地处龙岩盆地，属于亚热带季风气候，每年3-9月是多雨季节，年平均雨量1 750 mm，根据2019年福建省水土保持公报显示，新罗区境内2019年水土流失总面积为122.84 km2，其中硿溪小流域内局部水土流失较为严重，文章主要通过建设安全生态水系工程，林草措施和封禁措施进行水土保持和水土流失的治理。6河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明2新罗区坪硿溪水土保持监测工作2.1硿溪监测范围分区硿溪流域面积为137.60 km2，为获取到具有代表性的监测数据，需要对研究区域的硿溪流域进行监测分区，监测范围的选择应包括所有土壤侵蚀类型以及主要的植被和土壤类型。硿溪流域的水土保持措施主要分为水土保持景观林建设，生态长廊绿化建设、生态护岸建设、亲水台阶、排水沟和人行步道建设，其中安全生态水系工程共1.29 km，林草措施0.12 hm2。对硿溪流域内的水土保持监测以效益监测为主，效益监测是评价该流域水土流失治理工作质量的基础，监测各小区能够及时地掌握流域内水土流失情况，进一步提出防治措施。其土地利用类型中，林地面积占比最大，共占该流域总面积的68.85%，耕地、园地和城镇村及工矿用地占比约为20%，该流域的最低海拔和最高海拔分别为207 m和1 552 m。研究区域内地质稳定，地势西北高，东南低，流域内出现崩塌、滑坡等地质灾害。文章基于水土保持监测系统，辅以航测影像和遥感影像，实现对硿溪流域范围内的监测。根据硿溪流域内水土保持项目的平面布置图，设定8个监测分区，主要对该流域的土壤侵蚀情况，土地利用类型等进行监测，划分各监测小区边界线。2.2水土保持监测点布设根据小流域水保林及封禁管护总面积计算确定监测面积，然后参照所需监测的面积，随机抽取图斑，根据图斑大小在坡面的上、中、下部，布设35块监测样地，调查监测应分布在不同的设计区域。具体监测点根据硿溪的水土流失特点、新增水土流失预测结果以及硿溪流域内的实际工程情况进行布设。结合实地测量、抽样调查和定点调查方法，布设水土保持监测点15个，观测型监测点4个，调查型监测点11个，在8个监测分区内，水土保持景观林工程监测区3个，生态长廊绿化工程监测区3个，生态护岸监测区2个，其他监测区3个。工程质量监测采用实地测量和抽样调查结合的方法，及时跟踪治理进度，监测水土保持措施的规模，类型以及措施质量。对于硿溪流域内生态效益的检测采用地面观测和调查相结合的方法，观测不同坡度和不同治理工程的径流泥砂变化，得到流域内的水土流失数据。该流域涉及雁石镇、苏邦村、大吉村、白石孟村、圾尾村和益埔村，在经济效益的监测中，以村为单元布设典型农户测点，对地块进行治理前后和治理过程中的不同阶段的对比，统计地块的亩均产量，进行长期固定监测，收集项目区域资料，掌握流域内总的经济效益。社会效益监测同样对典型农户定点监测，并在项目治理期间，选择46个农户跟踪监测项目区域社会效益的情况。2.3监测数据采集与处理文章利用水土保持监测系统采集硿溪流域内水土保持监测数据，包括水土流失面积、土壤侵蚀模数、植被覆盖率等，并对各监测点收集到的监测数据进行实时的更新。数据采集以实时监测数据为主，并结合遥感技术与航测技术，通过水土保持监测系统进行数据的处理。3应用效果分析利用文章监测技术对硿溪水土流失治理的各阶段进行监测，具体监测点布设结构如图1所示。由图1可知，文章监测点分布结构，通过建设生态护岸、生态步道、下河台阶和排水沟，河道清淤清障，种植生态景观林，水系生态长廊绿化，完成该流域的综合治理。文章项目监测从施工期开始至施工期结束，监测时段为2020年3月至2020年12月，为验证文章监测技术的有效性，文章对硿溪小流域实际进行水土保持措施的完成量和文章监测结果进行对比，计算文章监测结果的精度，具体公式为：P=EV100（1）式中E为文章监测结果，V为此次水土流失治理工程的实际工程完成量，具体监测结果如表1所示。由表1可知，在硿溪水土保持监测中，通过文章方法采集水土保持措施信息，其监测精度均在95%以上，其中园地的监测精度最高，为97.95%，通过野外验证数据与文章监测得到的数据进行对比，文章监测精度高于整个研究区域的监测精度要求94%，证明文章方法是可靠可行的。利用文章方法对硿溪进行水土保持措施前后的监测数据进行效益分析，具体结果如表2所示。由表2可知，硿溪流域水土流失面积减少了14.84 hm2，林草植被覆盖率提高了0.90%，通过硿溪监测结果发现，该流域的水土保持生态建设具有较好的进展，基本按计划要求完成预期目标。4存在的问题及改进建议此次研究过程中受时间、经费、人员等因素的制约，在硿溪流域内的水土保持监测指标体系还不完整，对水土流失面积、土壤侵蚀模数、植被覆盖率等监测指标的归纳和总结尚有一定的缺陷。各项监测指标的定义、目的、方法、模型及数据格式、精度要求等方面尚有不足之处。通过对该工程的调研，提出关于生态建设水土保持监测的几点建议：通过对监测数据的实时传输、统计、可视化、模型化大数据和人工智能技术的运用，可以使监测检测项目实际完成量监测结果监测精度（%）耕地55.6454.2797.53园地54.9953.8697.95林地25.5124.4295.73水土保持措施合计136.14132.5597.07表1硿溪治理区监测结果对比表单位：hm2图1监测点结构示意图表2水土保持措施前后效益对比表措施治理前治理后水土流失面积137.60 hm2122.76 hm2土壤侵蚀模数2 205 t/（km2 a）1 500 t/（km2 a）植被覆盖率69.10%70%（下转第12页）7河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明至指定淤泥消纳点。暗涵内清淤因机械无法作业，全段采用人工配合冲吸联合车装车