延慶縣2004—2012年水土流失動態監測結果初步分析

李志梅

（延慶縣水土保持試驗站，北京102100）

延慶縣2004—2012年水土流失動態監測結果初步分析

李志梅

（延慶縣水土保持試驗站，北京102100）

延慶縣位于北京市西北部，是北京市的生態屏障和重要水源地。由于地形破碎，相對高差大，水土流失比較嚴重。為更好地治理水土流失、保護水源和為經濟發展提供服務，在延慶縣境內開展了水土流失動態監測工作，采用土壤侵蝕普查、坡地徑流場、溝道卡口站以及雨量站觀測等相結合的監測方法定量評價全縣水土流失狀況及水土保持效益。通過對2004-2012年監測資料的分析，認為延慶縣通過多年建設已經形成了區域遙感監測、小流域水沙觀測、地面定點觀測的數據采集體系，發現了水土保持措施在保持水土、減少污染物方面的作用。

延慶縣；水土流失；動態監測；結果分析

1 概況

延慶縣總面積1 993.75 km2，其中山區面積1 451.41 km2、平原面積522.34 km2、水面面積20 km2，位于北京市西北部，水資源豐富，水質優良。延慶縣地處永定河、潮白河水系上游，有4級以上河流18條、3級河流2條（分別為媯水河和白河），媯水河是全境最大的河流。延慶縣距北京市區74 km，三面環山一面臨水，是首都西北部重要的生態屏障，由于自然、歷史原因影響，水土流失特別嚴重。為此，延慶縣積極開展了水土流失監測工作。通過監測，明晰了全縣植被覆蓋度、土地利用率、坡度等自然情況，掌握了全縣水土流失面積、水土流失程度與強度、水土流失量和污染物流失量等準確數據。同時，通過監測山洪、泥石流等，及時發現了重大水土流失危害隱患；通過監測水土流失發生發展情況及治理效益情況，減少了人為水土流失；通過監測水土流失動態和治理措施分布以及保水減沙效益，有效保護和及時恢復了生態環境；通過發布次災害性降水的水土流失監測簡報和年水土流失監測公報，方便了水土保持的監督管理和公眾監督。

2 監測內容及主要監測方法

2.1 監測內容

根據監測目的和指標，監測內容分為以下幾類。

（1）水土流失影響因子監測。反映水土流失發生、發展的內在原因，如降雨、地形地貌、地面組成物質及其結構、植被類型及植被覆蓋度、水土保持措施的數量等。

（2）水土流失狀況監測。提供水土流失動態變化數據，主要以土壤侵蝕類型、強度、程度、分布和流失量等反映水土流失類型和特征。

（3）水土流失危害監測。反映水土流失災害地域分布和危害特性，檢驗水土保持治理效果。

（4）水土保持效益監測。表達水土保持的重要性和必要性，通過計算和分析為減少水土流失、恢復生態、促進經濟發展和社會進步提供參考依據。

（5）水土保持措施監測。反映水土保持治理進度和地區差異以及治理質量和水平，主要對水土保持工程措施、林草措施、耕作措施以及其他治理措施進行監測。

（6）生產建設項目監測。生產建設項目的開發易造成較嚴重的人為水土流失，監測重點為開發建設、生態修復、城市水土保持建設等。

2.2 主要監測方法

采用遙感技術、地面調查、定位觀測、小型氣象站觀測等相結合的方法。

（1）土壤侵蝕調查。在全縣范圍內通過遙感信息解譯與抽樣調查相結合的方法，監測土壤侵蝕的類型、強度、分布以及水土流失防治措施與效果。以2000年TM衛星影像為主，通過野外調查建立影像解譯標志，收集電子地圖、土壤、地質等資料，提取土地利用、植被覆蓋度、坡度等信息，利用GIS系統，按照土壤侵蝕強度面蝕分級指標，將采集的空間數據和其他數據建立起各種層次的數據庫并進行分析研究，獲得全縣土壤侵蝕結果數據。

（2）坡面定位觀測。在上辛莊不同類型區的代表性地形設置坡地徑流場，根據坡位、坡向、坡度、不同植被類型和植被覆蓋度、不同坡長、不同水土保持治理措施布設徑流小區共23個，監測水土流失及污染物流失狀況，見表1。

表1 延慶縣坡地徑流觀測小區布設情況

（3）小流域觀測。在小流域出口處設置溝道卡口站觀測斷面及觀測設施，觀測小流域的水土流失及污染物流失狀況。延慶縣溝道卡口站位于N40° 26′55″、E116°3′55″，上游集水面積12.46 hm2，在站口處建設薄壁等寬量水堰，堰側建有觀測室，室內設有豎井與堰內連通，并安裝有水位傳感儀、浮子式水位計及自動采樣設備。

為了加大對生態清潔小流域的監測力度，對已開展水質水量監測試點的海字口、西溝里2條生態清潔小流域布設12個監測點，至2011年已連續進行6年跟蹤監測；總結和完善監測方案，流域內地表水監測指標從以前的3項調整到現在的6項、地下水從以前的3項增加到現在的4項、污水從以前的3項增加到現在的6項。同時，為確保生態清潔小流域內各種水指標的全面性、準確度，2010年增加中德合作生態清潔小流域監測項目，監測期限為2010—2013年。其中，上水溝小流域為新增監測小流域，西溝里小流域為多年觀測代表性小流域。

（4）雨量觀測點觀測。在全縣設雨量觀測點18處，用以觀測雨量的時空分布情況。

3 監測結果分析

3.1 土壤侵蝕監測

根據北京市第一次水務普查（2010—2012年）土壤侵蝕調查結果，全縣土壤侵蝕面積340.78 km2。其中，輕度侵蝕261.88 km2，中度侵蝕63.01 km2，強烈侵蝕13.98 km2，極強烈侵蝕1.59 km2，劇烈侵蝕0.32 km2。

3.2 坡地水土流失及污染物流失量監測

通過監測與分析計算，延慶縣2004-2012年地表徑流量、坡地水土流失量及污染物流失量見表2。

表2 延慶縣2004-2012年坡地土壤流失量及污染物流失量

（1）地表徑流及降雨監測結果。通過2004—2012年監測，發現全縣地表徑流2004年最高達到11 059萬m3，2006年最低為5 313萬m3，2012年達到9 300萬m3接近2004年水平。總體趨勢是開始高，中間低，之后逐年增加。

全縣降雨年內分配不均，主要集中在汛期，極易造成水土流失。通過2012年上辛莊監測點觀測，降雨量為379.8 mm，其中6—9月汛期降雨量302.9 mm，占全年總量的90.6%。

（2）坡地土壤流失量監測結果。從表2可以看出，坡地土壤流失量與地表徑流量有一定的對應關系。2004年地表徑流量最大，土壤流失量為58.35萬t，為最高年份。隨著年份的增加，土壤流失量有逐年降低的趨勢，這說明隨著水土保持措施的逐年增加，水土保持對土壤流失起到一定的控制作用。

在水土保持三區中，由于水土保持措施及下墊面的差異，土壤流失量也不盡相同。以2012年為例，全縣共產生地表徑流9 300萬m3，土壤流失43.77萬t，其中重點預防保護區地表徑流量3 380萬m3，土壤流失量5.8萬t；重點監督區地表徑流量934萬m3，土壤流失量4.7萬t；重點治理區地表徑流量2370萬m3，土壤流失量11.38萬t。

（3）坡地污染物流失量監測結果。從表2可以看出，污染物流失量與地表徑流量的對應關系不是十分緊密。2004—2012年，全縣污染物流失量呈高-底-高-低-高發展趨勢，到2012年相對比較高，這可能與當年降雨季節、降雨強度以及耕作方式等因素有關，還需要進一步分析。

3.3 水土流失治理措施監測

經過監測，截至2011年全縣水土保持措施面積為876 km2，呈逐年增加趨勢，尤其2010年增加最快。其中，基本農田24 200 hm2（梯田2 902.5 hm2，其他基本農田21 297.5 hm2），造林45 144.7 hm2（喬木林33 470.8hm2，經濟林11 673.9 hm2），種草23 hm2，封禁治理18 232.2 hm2，其他水土保持工程措施182 km2。

3.4 蓄水保土及減少污染物流失效益監測

通過監測與分析計算，延慶縣2004—2012年水土保持措施蓄水保土及減少污染物流失效益計算結果見表3。

表3 延慶縣2004—2012年水土保持措施蓄水保土及減少污染物流失效益計算結果

從表3可以看出，隨著水土保持措施的增加，2004—2012年各項工程措施的保水量、減少水土流失量總體趨勢是開始高、中間低、之后逐年在增加，這說明水土保持措施對保持水土具有重要作用。但是，水土保持措施在減少流失總磷、總氮、CODMn方面雖然基本上呈增加趨勢，但關系不是十分緊密，這說明除了水土保持措施因素影響外，還與當年的降雨季節、耕作方式、肥料施用等有關系，尚需進一步研究。

據監測分析，2012年全縣各項水土保持工程措施共保水997.13萬m3，其中水平條126.48萬m3、魚鱗坑660.65萬m3、梯田210萬m3；減少土壤流失19.06萬t，其中水平條1.50萬t、魚鱗坑3.07萬t、梯田14.49萬t。同時，各項水土保持工程措施共減少流失總氮36.82 t、總磷4.63 t、CODMn82.95 t。

4 結語

（1）通過多年的建設，延慶縣已經形成了集區域遙感監測、小流域水沙觀測、地面定點觀測為一體的水土流失監測數據采集體系，總結出了采用“3S”技術、自動化測報技術及常規監測手段相結合的技術方法。

（2）取得了2004—2012年系列監測成果，發布了年度水土流失監測公報（簡報），增加了公眾參與水土保持的程度，為各級政府進行水土保持生態環境建設提供了一定依據。

（3）通過分析發現，水土保持工程措施在治理水土流失、減少污染物方面起到了重要作用，今后還應該繼續加強水土保持工作。

S157

B

1004-7328（2014）03-0023-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.03.009

2014-01-15

李志梅（1974-），女，工程師，主要從事水土保持監測和監督工作。