小流域生态建设工程水土保持监测实施方法

小流域生态建设工程水土保持监测实施方案

（试行）

河北省水土保持生态环境监测总站

2006年6月

为统一全省生态建设工程水土保持监测的技术路线、明确监测内容、规范小流域综合治理水土保持监测工作、保证监测成果的科学性和真实性，制订本实施方案（试行）。本实施方案适用于国家、省投资的小流域水土保持生态建设工程。

1监测依据

1.1法律法规

（1）《中华人民共和国水土保持法》及其实施条例

（2）《水土保持生态环境监测网络管理办法》（水利部12号令）

（3）《水土保持监测资格证书管理办法》（水利部25号令）

1.2技术规范

（1）《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）

（2）《水土保持综合治理效益计算方法》（GB/T15774-1995）

（3）《水土保持试验规范》（SD239-1987）

1.3其它依据

（1）项目初步设计和批复文件（包括设计变更文件）

（2）项目所在行政区的生态治理规划文件

2监测目的与监测技术路线

2.1监测目的

通过对小流域水土保持重点治理工程的监测，及时掌握水土流失治理及效益发挥状况、为该项目水土保持工程专项验收和监督管理提供技术依据。为总结小流域综合治理经验、对今后生态环境建设提供监测数据。

2.2监测技术路线

（1）前期。收集小流域综合治理项目规划设计、有关项目区的地形图、土地利用、社会经济数据资料；实地勘查（补测）项目区水土流失及水土保持现状，摸清小流域基底情况，校核有关数据资料；经分析论证确定监测分区与监测点布设，制

订监测计划。

（2）中期。实施全面监测，通过开展地面观测和调查监测获取各类监测信息（有条件的开展土壤侵蚀遥感监测），在监测期内编写年度监测报告。

（3）后期。项目竣工后，汇总分析各年度监测报告与监测信息，编写竣工监测

报告。

3监测内容、方法与频次

小流域生态建设水土保持监测主要内容包括：小流域基底值、水土流失及其影响因子、水土流失防治措施、水土流失危害和防治效益。

3.1小流域基底值监测

小流域基底值是小流域治理前的基本情况，是反映治理效益的基准。

3.1.1监测内容

（1）小流域特征值：小流域名称，流域长度、宽度与面积，地理位置，海拔高度，地貌类型，土地及耕地的地面坡度组成（见附表1）。

（2）水文气象：包括年降水量及其年内分布、雨强，平均气温、积温和无霜期等

（见附表2）。

（3）土地利用情况：包括土地利用类型及结构（见附表3）。

（4）社会经济情况：主要包括人口、劳动力、经济结构和经济收入（见附表4）。

（5）水土流失状况：包括面积、强度，分布情况（见附表5）。

（6）项目治理初步设计情况：包括项目设计单位、规划治理面积、治理年限、投资来源与数额；项目主要建设内容、建设目标。有关设计变更。

3.1.2监测方法与频次

小流域基底值情况通过参考项目文件资料，加以核实并进一步调查监测补充。

监测频次：在开始实施监测时，开展调查监测一次。

3.2水土流失及其影响因子监测

以小流域为单元的治理区域，水土流失类型主要为水力侵蚀，水土流失的监测与水土流失的影响因子密不可分。水土流失主要影响因子包括降雨量、植被、土地利

用、地面坡度等。

3.2.1降雨量

（1）观测内容：降雨时间、历时、降雨强度（最大30分钟降雨强度）、降雨总

量。降雨量表见表3-1。

降水（雨）量统计表

表3-1

全年降水量mm

汛期降雨量(6-9

月) mm

产流降雨起止时间

产流降雨量mm

降雨历时min

平均雨强mm/h

最大10分钟降雨

量mm

最大30分钟降雨

量mm

（2）方法：设置雨量站（自记雨量计）观测或使用项目区气象、水文部门的观

测资料。

（3）频次：每年年底收集、整理项目区有关降雨资料。

3.2.2植被

植被因子是水土流失的重要影响因子，其中植被盖度和植被覆盖率是水土保持治

理最常用到的指标。

（1）植被盖度常指林草地（包括乔木林、灌木林、草地和作物）上林草植株冠层或叶面在地面上的垂直投影面积占该林草标准地面积的比例。植被盖度是植被因

子的一个综合度量指标。

植被覆盖率是指林草灌层或叶面在地面的垂直投影面积占统计区总面积的比率。植被覆盖率是水土保持治理统计中的重要指标，覆盖率愈大，表示治理度愈高，水土流失减少；反之，治理程度低，水土流失控制还较弱。当统计区全为林草覆盖时，

则等同于植被盖度。

（2）监测方法：测定植被盖度多用测针法，或目估法。测针法，首先选择出一块正方形样地，将样地边长10等份或更多，这样得到100块（或更多）更小的样方，将测针插入每个小样方中，若有覆盖为1，无覆盖为0，累计这些书出一总样方数，得出该样地盖度，再求平均盖度。较简易的目估法原理是目测林草地中无覆盖部分

的面积，然后反求林草植被盖度。

在林草植被覆盖率计算中，常把覆盖度大于0.60的林草地面积占统计治理区总面积的比率，作为植被覆盖率（不计作物）。在教详细的统计中，幼林和疏林（覆盖度小于0.60）地，常加以说明或按理论方法折算得出面积；对成片、带状的林木（孤立木不计），若难以量算面积，可用3750-4500株折算1公顷林地面积的方法算

出林地总面积，再求植被覆盖率。

（3）监测频次：每年7-9月份调查监测一次项目区植被情况。

3.2.3土地利用

（1）监测内容：工程区内农、林、牧、副等各业用地类型的面积及变动情况。

（2）监测方法：水土流失治理是土地利用改变的主要途径。实施水土保持监理制度的项目，通过工程监理的资料确定治理面积，对照小流域基底值的土地利用标，从而反映土地利用变化。从工程监理资料中收集整理有关小流域水土流失综合治理的土地利用情况。没有实施水土保持监理制度的项目，通过收集项目治理资料和调

查监测完成。

（3）监测频次：每年年底完工后或次年年初调查监测一次。

3.2.4地面坡度

地面坡度是水土流失的重要影响因子之一，水土流失侵蚀强度分级确定和侵蚀量的计算中，地面坡度的测量较为重要。地面坡度按照5-8°、8-15°、15-25°、25-35°、>35°

进行分级。

（1）测量方法：一种是利用1:10000地形图上的坡度尺直接量测；另一种方法

是用地质罗盘实地量测。

（2）工程区内地面坡度的变化也是水土流失综合治理的结果，除基底值调查监测阶段外，每年度量测一次，测定范围是实施治理的小班。

3.2.5水土流失监测

（1）监测内容：包括水土流失面积、强度和流失量等。

（2）监测方法：以治理小班为基本单位，结合水土流失影响因子的监测结果确定水土流失强度分级，分级标准见表3-2；汇总各侵蚀强度小班面积，得出水土流失总面积和强度分级面积。汇总各侵蚀强度小班面积，得出水土流失总面积和强度分

级面积。

水土流失量计算方法：一是按照简易径流小区观测的水土流失量值乘以所代表小班的面积得出总的水土流失量。二是没有简易径流小区观测值的，可参考其它地区

的观测情况进行估测。

土壤侵蚀强度分类分级标准

表3-2

地面坡度

地类5-8°8-15°15-25°25-35°>35°

非耕地的林草覆盖度（%）60-70 轻度

45-60 强度30-45 中度强度极强度<30

强度极强度剧烈

坡耕地轻度中度

（3）监测频次：每年统计计算一次水土流失强度和流失量。

3.2.6水土流失灾害监测

水土流失灾害包括洪灾、崩塌、滑坡、泥石流等。

（1）监测内容：灾害的类别、次数、规模；损坏的土地面积和灾害损失等。

（2）监测方法：采取调查监测方法，收集相关资料和实地勘查。

（3）监测频次：根据灾害的发生而确定。

3.3水土保持治理措施监测

3.3.1监测内容

包括监测各类水土保持治理措施（工程措施、植物措施、整地措施）的规模、

规格和措施质量、治理进度等内容。

（1）工程措施：包括梯田的面积、规格，谷坊的规格、处数，水源工程的处数，引水排水工程的规格与规模，以及各项措施的工程量，见附表6。

（2）植物措施：水土保持林、经济林、种草的品种、面积等情况。

（3）整地措施：整地类型（如水平沟、榆林坑）的面积和工程量。

（4）措施质量：植物措施的成活率、工程措施的运行稳定状况，竣工后的管护

情况。

3.3.2监测方法：收集有关工程监理资料数据，并进行调查监测。

3.3.3监测频次：治理措施每年治理完成后监测一次。林草成活率监测每年春季

和秋季各监测一次。工程措施运行情况的调查在内年汛期结束后，监测一次。3.4水土流失防治效益监测

水土保持效益是在实施水土保持措施后，能够取得的利益或收益，包括蓄水保土效益、经济效益、社会效益和生态效益。有些效益是通过前面的监测数据分析整理得出的，有些效益，如经济效益还需要进行实测和调查监测。

3.4.1蓄水保土效益

蓄水保土效益是指经过水土流失综合治理后，减少土壤侵蚀和拦蓄径流、

泥沙情况。

（1）监测内容：主要包括各类坡面、沟道治理工程措施拦挡泥沙、减少土壤侵

蚀量；以及减少地表的径流量。

（2）分析方法：利用简易径流观测小区和标桩设施观测的地表产流产沙数据，通过对比分析采取治理措施相对未采取措施的蓄水保土量。计算方法如下：

I w=w2-w1

I s=s2-s1

式中：I w——实施某治理措施后的蓄水量；

w2、w1——实施治理措施后、前的产流平均数量。

I s——实施某治理措施后的保土量；

s2、s1——实施治理措施后、前的保土平均数量。

如果没有地面观测设施可利用，采取实地调查，经合理分析估测出项目区的蓄

水保土基础效益。

（3）监测频次：每年分析计算一次。

3.4.2经济效益

水土保持综合治理取得经济效益包括直接经济效益和间接经济效益，一般只计

算直接经济效益。

（1）监测内容；包括治理后粮食、林果、禽畜饲养、木材等产品增产量；项目

区人均纯收入和总收入增加值。

（2）监测方法：每年年底或次年的年初，实施经济效益调查。经济效益数据来源于两个途径，一是典型调查，在项目区内选择4-6农户，调查水土保持治理产生的经济效益情况，调查表见附表7；二是收集县乡统计部门相关数据，掌握项目区

总体的经济效益，见附表8、9。

3.4.3社会效益

社会效益涵盖面广、指标多样，包括减轻自然灾害，促进社会进步等。

（1）监测内容：调查分析水土保持项目实施基本农田、护村护地坝、作业路、水源工程等改善农业基础设施类别、数量，提高土地利用率、调整土地利用结构、

提高劳动生产率、节省劳力等情况。

（2）监测方法与频次：在项目治理期间和竣工后实施典型调查（每年一次），选择2-3个村，每个村选择4-6农户，跟踪监测项目区社会效益发挥情况。调查表见

附表7。

3.4.4生态效益

主要包括水圈、气圈、土圈和生物圈等生态效益。

（1）监测内容：调查分析项目区抵抗洪水等各类灾害能力提高情况；林草植被覆盖提高程度、促进野生动物繁殖，地下水出露等、小气候调节变化情况、土壤改

良情况等。

（2）监测方法与频次：主要采取调查监测方法，通过询问调查加以核实。监测期内每年汛期后和年底实施调查1-2次。

以上各类水土保持效益可参考表3-2。

水土保持监测效益评价分类表

表3-2

效益分类监测内容具体内容

基础效益

保水：增加土壤入渗

1.改变微地形增加土壤入渗

2.增加地面植被增加土壤入渗

3.改良土壤性质增加土壤入渗

保水：拦蓄地表径流

1.坡面小型蓄水工程拦蓄地表径流

2.“四旁”小型蓄水工程拦蓄地表径流

3.沟底谷坊坝库工程拦蓄地表径流保土：减轻土壤侵蚀（面蚀）

1.改变微地形减轻面蚀

2.增加地面植被减轻面蚀

3.改良土壤性质减轻面蚀

保土：减轻土壤侵蚀（沟蚀）

1.制止沟头前进减轻沟蚀

2.制止沟底下切减轻沟蚀

3.制止沟岸扩张减轻沟蚀

保土：拦蓄坡沟泥沙

1.坡面小型蓄水工程拦蓄泥沙

2."四旁"小型蓄水工程拦蓄泥沙

3.沟底谷坊坝库工程拦蓄泥沙

经济效益直接经济效益

1.增产粮食果品饲草枝条木材

2.上述增产各类产品相应增加经济收入

3.增加的收入超过投入的资金（产投比）

4.投入的资金可以定期收回（回收年限）间接经济效益

1.各类产品就地加工转化增值

2.种基本农田比种坡耕地节约土地和劳工

3.人工种草养畜比天然牧场节约土地

社会效益减轻自然灾害1.保护土地不遭沟蚀破坏与石化、沙化

2.减轻下游洪涝灾害

3.减轻下游泥沙危害

4.减轻风蚀与风沙危害

5.减轻干旱对农业生产的危害

6.减轻滑坡、泥石流的危害

促进社会进步

1.改善农业基础设施，提高土地生产率

2.剩余劳动力有用武之地，提高劳动生产率

3.调整土地利用结构，合理利用土地

4.调整农村生产结构，适应市场经济

5.提高环境容量，缓解人地矛盾

6.促进脱贫致富奔小康

生态效益

水圈生态效益

1.减少洪水流量

2.增加常水流量

土圈生态效益

1.改善土壤物理化学性质

2.提高土壤肥力

气圈生态效益

1.改善贴地层的温度、湿度

2.改善贴地层的风力

生物圈生态效益

1.提高地面林草被覆程度

2.促进野生动物繁殖

4监测成果与要求

4.1监测数据

4.1.1地面观测数据

主要包括降雨数据、简易径流小区和标桩观测数据等三大类。

（1）对雨量点、小区、标桩进行编号，简要说明观测点地形地貌、土地利用类型、位置（经纬度）、治理措施等。介绍设施布设日期与时间。

（2）地面观测数据保以Excel电子表格格式保存，以项目县、工程区、观测内

容等要素命名文件。

（3）观测原始数据注明每次观测日期与时间、观测人员、泥沙样分析处理人员与补充说明、设施运行情况（丢失、补设、维修，人畜扰动）等，对更改观测地点

的，要详细注明。

4.1.2调查监测数据

（1）调查数据如为收集资料或引用，说明来源；（2）实地勘查、询问调查要对调查记录整理，内容应包括调查日期、调查地点或路线、调查监测人员、被调查对象、主要调查结果、调查总结。调查数据保存在Word文档中，文件命名体现县名、

项目名称、调查内容要素。

4.1.3照片资料

照片反映内容应包括水土流失及其危害、治理前后对比、水土保持措施种类，水土保持监测设施、治理效益（丰收的场景、特写），以及项目施工、宣传、监测等水土保持活动主题。拍摄时尽量固定点位。

及时存储拍摄的照片，对每张照片的拍摄时间、地点、拍摄人进行标注，各监测单位应指定专人保管所拍摄影像资料。照片资料存放于固定文件夹，分层分级命名管理：一级文件夹为监测主题，如丰宁县大阁周边项目区、崇礼县察汗陀罗小流域；二级文件夹为监测年度，如2002年度、2004年度；三级文件夹为照片内容，如水平梯田、封禁治理、水土流失等。为方便整理和保存，每张照片也需要命名，照片命名中应体现时间、项目、工程等要素，如2003年涉县辛川小流域梯田治理工程

（照片）。

4.2监测报告

为系统地说明小流域治理的监测情况，要求每年编写监测报告。上一年度的小流域综合治理水土保持监测报告要求在第二年的3月份前完成。竣工报告（总报告）根据施工进度和验收时间确定。报告中借助图表、照片辅助表达监测内容和结果。监测报告完成后，交所属监测分站，经审核后，报省监测总站。监测报告提纲见附件4。各类专题图（项目区位置图、水土保持治理措施布置图、治理前后土壤侵蚀图与土地利用图等）制图图例和水土保持数据库代码表见附表8、9。

5保证措施

5.1组织保证

由省监测总站、市级监测分站和县水保站共同完成监测任务。省监测总站制定技术路线、组织技术培训；市级监测分站负责技术指导和监测实施；先水保站开展具体监测工作，编写监测报告，各级都要重视监测工作，安排固定技术人员2名，

保证监测用车和必要的监测经费。

5.2技术保证

5.2.1技术培训

为提高监测人员的整体技术水平，省监测总站不定期进行水土保持监测技术培训；市级监测分站负责并及时地进行技术指导。

培训内容涉及监测设施设计与建设、水土流失地面观测、微机操作、“3S”技术在水土保持监测中的应用、相关软件操作技术（如ArcView）等。适应不同阶层监测人员的需求，有效地提高了监测人员的技术水平，为监测工作的顺利开展提供了有力

的技术保障。

5.2.2配备必要的监测仪器和设备

监测总站为部分项目市、县、区统一购置了雨量观测设备、摄影器材、GPS、罗盘等信息采集设备；配置地理信息系统应用软件、扫描仪、计算机、打印机等信息处理设备和1：50000电子地图等资料，为项目的水土保持监测工作提供了软、硬件

保障。

为保证监测工作的开展，各县布设一些简易径流小区、标桩和雨量计等监测设

施。

附件1简易观测小区

简易小区是相对于标准径流观测小区提出的，具有投资规模小、保持原地貌、观测频次低、用材简易、易修建等特点，适应于投资规模较小的流域治理水土保持监测工作。观测小流域水土保持工程区内不同土地利用类型、不同坡度、不同工程措施地块的水土流失量，从而监测土壤侵蚀模数、分析防治效果。

（一）布设要求

简易小区布设在小流域治理区内，分别选择已实施治理的地块和未治理的典型地块进行布设。已实施治理的地块要根据不同治理措施和土地利用分别布设。为便于观测，小区尽可能集中布设。要求小区的坡面尽量平整、坡度和土壤条件均一。

（二）建设方法

参照《水土保持监测技术规程》对标准小区的建设要求，简易小区主体应包括

小区护埂、集流槽、集流池等三部分。

（1）小区护埂。可以用砖块（适于林草地）、人工夯实的土埝作为护埂，阻挡小区外的产流进入。护埂的横纵方向原则上要求分别平行、垂直于等高线，小区投影为矩形，也可根据实际地形条件进行确定。护埂投影尺寸（参考）：纵向5-20m，

横向1-5m。

（2）集流槽。位于小区底端，用于将小区内的径流导入集流池，用水泥材料做成，上缘与地面同高，槽底向下向中间倾斜，宽15-30cm，长度与小区底边长一致。紧接集流槽，由金属管或其它管做成导流槽。在小区下缘护埂中部开口，小区内的

产流产沙通过汇流槽进入集流池的通道。

（3）集流池。集流池为经过防渗处理的池子，按照简易小区的面积，依据水文计算确定体积，用石灰砂浆作涂层或胶泥粘塑料薄膜处理。集流池建标尺，能通过

标尺计算集流池容积。

根据小流域简易小区布设情况，在测点附近村庄设雨量站。如附近有水文气象

部门的雨量站，可以利用有关雨量数据。

（三）观测内容及方法

（1）降雨量。每次降雨后观测降雨量和降雨强度。

（2）径流量。观测小区集流池内降雨体积

（3）泥沙量。每次降雨后，都要进行小区取样。搅拌均匀径流池内的泥沙后，用取样瓶，取水样3个，各500ml，通过烘干或晾干，计算泥沙量，并以此推算整个

小区的产沙量。

附件2标桩定位观测

使用钢钎、水泥桩、竹木棍等材料制作成标桩，标记刻度，布设在项目区内土壤侵蚀典型地段，通过标桩量测该地段的土壤侵蚀或泥沙淤积强度

（一）标桩制作

（1）坡面标桩。选10-30cm、长度50cm的钢筋或其他材质的细棒，桩顶端削平且涂醒目颜色，底端削尖；铁质标桩表面须做防锈处理；标桩柱体表面做精确的刻

度标记

（2）沟道标桩。可用砼预制，桩的横截面为矩形或圆形，截面积约为10cm2，长50-200cm。标桩顶面要用水泥抹面，标桩柱体表面同样要做精确的刻度标记

（二）标桩布设

（1）坡面部位

综合考虑项目区的地形地貌、水土保持工程措施实施影响，选择典型水土流失并实施治理的地段，坡面土壤侵蚀观测点要求坡面平坦、起伏小；观测点面积可根据具体坡面情况而定，坡面投影面积应不低于10m2，标桩纵横排列，地面上端应露

出10cm，观测区内减少人畜剧烈扰动。

（2）沟道部位

在项目区内选择沟道土壤侵蚀或淤积较强的沟道，沟道工程控制的上游汇水面积要达到70-100亩。标桩埋设深度要保证桩不被泥沙淤没和侵蚀后丧失稳定性为准，

标桩成排布设。

（三）观测方法

详细测定并记录每个观测点的地理位置、高程、投影面积。每次观测要登记观测时间、人员、降水量等观测背景资料。对每个观测点和标桩进行命名和编号。测点出现异常情况（标桩丢失、测点遭到破坏）给以记录，及时补设标桩。每次观测读

数遵循固定方向，减少观测误差。

附件3遥感监测

（一）概念：从广义上遥感指一切无接触的远距离探测，包括对电、磁场、力

场、机械波等的探测。

狭义上遥感是应用探测仪器，不与探测目标接触，在远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体特征性质及其变化的综合性探测技术。

（二）土壤侵蚀遥感解译步骤。

（1）资料准备。购买遥感影像（卫片或航片），项目区地形图、

（2）影像处理。卫星影像的处理内容主要包括影像的纠正、融合。

（3）信息提取。根据遥感影像的判读标志,如色调、形状、位置、大小、阴影、纹理等可视化特征建立起来的地物原型与影像模型之间的直接和间接关系:利用岩性、坡度、植被和专家经验以及小流域治理规划、初步设计报告等非遥感信息源的叠加,采用人机交互判读的方法提取土地利用、土壤侵蚀、水土保持防治措施及数量

等情况,以及各种专题信息的变化信息。

（4）质量控制

①几何精度控制。包括遥感图像深加工时像点位移控制、图像镶嵌精度控制、专题信息提取时图斑界限跟踪精度控制、制图综合取舍质量控制、在GIS 中制图

精度控制、投影转换的变形控制等。

②数据精度控制。主要取决于解译误差率的高低,必须建立判读标志,解译人员必须参加判读标志的确定。启用有经验、责任心强、熟悉作业区域的判读人员,培训上

岗,减少判读属性上的错误。

③解译精度要求。图斑属性判对率应大于90%图斑界线的走向和形态与影像特征的允许误差为1个像元,即单元界线的最大误差不能超过1个像元；按成图比例尺，最小图斑面积为1mm2,在1:10，000比例尺下,相当于10m*10m的单元;图斑定性和定位要准确矢量图内弧段应封闭,图斑应标注,图形应建立严格的拓朴关系,图幅接边及其

判读应在规定误差内;质量检查采用随机抽样方法,各级检查图斑数不得少于总图斑数的5%自查误差应不大于10%,复验误差应不大于8%,审核误差应不大于5%。

④成果质量要求。图幅接边应保证图斑属性接边正确,图斑界线接边误差小于0.5个像元;矢量图内弧段应封闭,图形应建立严格的拓扑关系;每个图斑只能有一个代码,不能出现重码、漏码、邻斑同码等问题;成果图绘制按《水利水电工程制图标准水土

保持图》〈SL73.6·2001)规定执行。

（三）监测数据成果

（1）建立项目区遥感监测数据库；（2）遥感监测专题图，包括土地利用图、土壤侵蚀图、小流域治理措施分布图等。