DB41∕T 2079-2020 水土流失监测点建设技术规程(河南省).pdf

ICS 13.080 CCS B 11 41 河南省地方标准 DB41/T 20792020 水土流失监测点建设技术规程 2020-12-30 发布 2021-03-30 实施 河南省市场监督管理局 发 布 DB41/T 20792020 I 目次 前 言.II 引 言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 类型与布局.1 5 水力侵蚀监测点.2 6 风力侵蚀监测点.5 7 气象观测场.7 8 视频监控系统.7 9 基础设施.8 DB41/T 20792020 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由河南省水利厅提出并归口。本文件起草单位：河南省水土保持监测总站、北京师范大学、河南省嵩县水土保持科学研究所。本文件主要起草人：衣强、刘刚、张红峰、李泮营、闫俊飞、靳春香、刘杰、刘明欣、孙俊青、焦剑、张岩、郭伟红、郭华、徐建昭、程焕玲、苗玉霞、程瑞芳、丁立、潘文玲、赵胜朝、李伟华、张聿锋、张静、姚贵奇、卢宁、张芳、张颢文、谷启、孙国静、刘洋、粱娟、徐宗峰、王腾基、曹辉。DB41/T 20792020 III 引言 为贯彻中华人民共和国水土保持法中华人民共和国水土保持法实施条例河南省实施办法，加强河南省水土保持监测网络，规范水土流失监测点建设，在全面总结水土保持监测工作和相关技术标准基础上，特制定本文件。DB41/T 20792020 1 水土流失监测点建设技术规程 1 范围 本文件规定了水土流失监测点的类型与布局、水力侵蚀监测点、风力侵蚀监测点、气象观测场、视频监控系统和基础设施等方面的内容。本文件适用于新建、改扩建水土流失监测点的建设。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/T 20465 水土保持术语 GB/T 35237 地面气象观测规范 自动观测 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB/T 50138 水位观测标准 SL 21 降水量观测规范 SL 219 水环境监测规范 SL 277 水土保持监测技术规程 SL 342 水土保持监测设施通用技术条件 SL 419 水土保持试验规程 SL 537 水工建筑物与堰槽测流规范 3 术语和定义 GB/T 20465和SL 419界定的术语和定义适用于本文件。4 类型与布局 类型 4.1 4.1.1 水土流失监测点按照观测的土壤侵蚀类型，分为水力侵蚀监测点、风力侵蚀监测点和冻融侵蚀监测点等。水土流失类型以水力侵蚀和风力侵蚀为主。4.1.2 水力侵蚀监测点由径流场、小流域控制站等组成。4.1.3 风力侵蚀监测点由降尘量监测设施、输沙率监测设施、风力侵蚀厚度监测设施以及气象观测场等组成。布局原则 4.2 4.2.1 土壤侵蚀类型区、全国水土保持区划三级区应至少布设 1 个水土流失监测点。4.2.2 国家、省级水土流失重点防治区和社会关注的重点区域，可适当增加水土流失监测点数量。DB41/T 20792020 2 4.2.3 水土流失监测点土地使用手续合法完备，满足长期监测要求。4.2.4 水土流失监测点应依托现有水土保持科学研究、试验、监督、监测站（所）设立。4.2.5 已有监测点改建升级应满足水土流失监测点建设要求。5 水力侵蚀监测点 选址 5.1 水力侵蚀监测点选址应结合实地调查，至少在1:50000地形图上确定，并满足以下条件：a)具有一定代表性，能够反映区域水力侵蚀情况；b)交通便利、周边基础配套设施满足监测需要；c)有足够的场地布设径流场，且相互之间的距离不大于 1 km；d)径流场和小流域控制站相互之间的距离不大于 5 km；e)有多个小流域控制站，宜采取嵌套模式布设。径流场 5.2 5.2.1 人工坡面径流场布设 5.2.1.1 人工坡面径流场由不少于 2 个径流小区组成，根据监测目的确定径流小区数量。5.2.1.2 径流小区宜集中布设，并有道路相互连接。5.2.1.3 径流场及其监测设施设备应安装围栏、监控和安防设施设备等防护设施。径流小区建设应满足以下条件：a)径流小区所在坡面土壤和坡度均一，坡面有起伏，需进行人工修整；b)径流小区两侧和顶部应设置保护带，保护带内植被或地表条件应与径流小区一致；c)径流小区上部、左右两侧和下部的集流设备区应设置排水系统，一般按 50 年一遇最大 24 h点雨量设计；d)径流小区间旁边应设置步道，宽度 0.6 m1.0 m，可与保护带合并。5.2.2 天然坡面径流场布设 5.2.2.1 天然坡面径流场应布设在地形、土壤、植被等有代表性的天然坡地或集水区。植被包括天然植被或人工植被，土地利用类型如林地、园地、草地等。5.2.2.2 天然坡面径流场应选择与周围水平向无水量交换的自然或人工封闭的坡面，一般为从坡顶到坡脚整个坡面。5.2.3 径流场设备 5.2.3.1 径流场设备包括降水、径流、泥沙、土壤含水量、植被覆盖度等观测设备，分为降水量观测设备、集流测验设备和其它相关设备等。5.2.3.2 降水量观测设备数量根据径流场集中程度确定，其与径流场直线距离一般不超过 50 m，以确保降水条件相同。条件不满足的，应适当增加降水量观测设备。降水量观测设备安装场地选择、安装要求及辅助条件配置等按 SL 21 有关规定执行。5.2.3.3 集流测验设备按 50 年一遇降雨和径流设计，分为人工和自动两种。采用自动观测设备，应进行至少 2 年人工观测对比。天然坡面径流场设计流量过大或需要观测径流、泥沙过程的宜按照小流域控制站建设。5.2.3.4 其它相关设备包括含沙量测定设备、土壤水分测定设备、植被覆盖度观测设备等。DB41/T 20792020 3 5.2.3.5 径流场设备配置见表 1。表1 径流场设备配置 序号 仪器设备名称 单位 数量 说明 1 测尺 把 23 深度测量，高度测量等 2 测绳 条 12 距离测量 3 采样器 个 5 泥沙采样 4 水样桶 个 若干 泥沙样转移 5 泥沙沉淀铝盒 个 若干 烘干法测量径流含沙量，用于沉淀泥沙 6 1000 mL 量筒 个 2 浑水样体积测量 7 取土钻 件 12 土壤水分测量、土壤样本采集 8 取土环刀 个 12 土壤容重测量 9 土样盒 个 若干 烘干法测量土壤含水量 10 烘箱 台 1 泥沙样品烘干 11 烧杯 个 2050 选择性配置，烘干法测量含沙量 12 量杯 个 25 选择性配置，烘干法测量含沙量 13 漏斗及支架 个 10 选择性配置，烘干法测量含沙量 14 过滤装置（或分沙器）套 12 选择性配置，烘干法量含沙量 15 温度计 只 35 选择性配置，置换法测量含沙量 16 比重瓶 个 25 选择性配置，置换法测量含沙量 17 百分之一天平，量程 2 kg 台 1 称重设备 18 千分之一天平，量程 2 kg 台 1 选择性配置，称重设备 19 干燥器 台 23 选择性配置，干燥设备 20 人工雨量器 台 至少 1 台 降水量观测 21 自记雨量计 台 至少 1 台 降水量观测 22 集流测验设备 套 若干 分人工和自动两种，按径流小区数量配置 23 土壤水分测定设备 台 1 可代替烘干法测量土壤含水量 24 植被覆盖度观测设备 套 1 测量径流小区或样地等植被覆盖度 25 土壤理化性质测定设备 套 1 选择性配置，测定土壤理化性质 DB41/T 20792020 4 小流域控制站 5.3 5.3.1 小流域控制站布设 5.3.1.1 小流域控制站应布设在闭合小流域的沟口处。选择沟道顺直、稳定、水流集中，便于布设观测设施的沟道段，顺直长度不宜小于洪水时主槽沟宽的 35 倍。观测沟道段应避开变动回水、急剧冲淤变化、分流、斜流和严重漫滩以及妨碍观测工作的地貌、地物等，还应避开容易发生冰塞、冰坝的地点。5.3.1.2 采取嵌套模式布设多级小流域控制站时，在小流域上游、中游和小流域出口处，或在某一级子流域出口处分别布设。在某一级子流域出口处分别布设时，按照已治理与未治理对比、不同土地利用类型对比、典型治理措施对比等原则选择确定。5.3.2 量水建筑物 5.3.2.1 小流域控制站设施一般包括量水建筑物及其附属设施。量水建筑物分为测流堰和测流槽。5.3.2.2 量水建筑物的测流范围最大流量，按照 50 年一遇设计。量水建筑物的选择与设计除按 SL 537有关规定执行外，还应符合以下规定：a)流量变幅较大，宜采用复式测流堰槽；b)悬移质含量低，宜选择测流堰；c)悬移质含量高，宜选择测流槽；d)坡度平缓容易形成淹没流的沟道，宜选择巴歇尔槽。5.3.3 量水建筑物附属设施 5.3.3.1 附属设施包括观测室、观测井、沉沙池、水尺和测桥等。5.3.3.2 观测室修建在量水建筑物的一侧，室内设观测井。5.3.3.3 观测井与堰槽水位观测点连通，用于安置水位计、取样器等观测设备。5.3.3.4 沉沙池修建在量水建筑物上游，用于收集推移质泥沙，应满足容纳一次洪水推移质泥沙量的要求。5.3.3.5 水尺安装在量水建筑物上用于人工观测水位。水尺的布设按 GB/T 50138 有关规定执行。5.3.3.6 小流域控制站的测流断面宽度超过 3 m 时，应加设测桥。5.3.4 控制站设备 5.3.4.1 小流域控制站设备包括降水、径流、泥沙、土壤含水量和植被覆盖度等观测设备，分为降水量观测设备、水位测量设备、悬移质泥沙采样或监测设备和其它相关设备等。5.3.4.2 每个小流域控制站附近至少布设1台降水量观测设备。小流域控制站控制面积内，宜按照1 km2至少布设 1 个雨量点，1 个雨量点至少配置 1 台降水量观测设备的原则，均匀布设。安装场地选择、安装要求及辅助条件配置等按 SL 21 有关规定执行。5.3.4.3 量水建筑物为标准堰槽时，应配备自记水位计；为非标准堰槽时，除配备自记水位计外，还应配备流速仪，进行必要的率定。5.3.4.4 悬移质泥沙采样分为人工和自动。配备自动悬移质泥沙监测设备，应进行不少于 2 年的人工观测对比。5.3.4.5 其它相关设备参照径流场其它相关设备配置。5.3.4.6 小流域控制站设备配置见表 2。DB41/T 20792020 5 表2 小流域控制站监测设备配置 序号 仪器设备名称 单位 数量 说明 1 水尺 把 12 水位观测 2 自记水位计 台 12 水位观测 3 流速仪 台 1 选择性配置，非标准堰槽时配备 4 照明设备 台 12 人工取样时，夜间照明 5 人工悬移质泥沙采样器 件 1 悬移质泥沙采样设备 6 自动悬移质泥沙采样器 台 1 选择性配置，自动化监测 7 自动悬移质泥沙监测设备 台 1 选择性配置，自动化监测 8 推移质泥沙采样器 件 1 选择性配置，推移质采样 9 烘箱 台 1 可与径流场共享使用 10 水样桶 个 100200 野外浑水样转移 11 泥沙沉淀盒 个 100200 选择性配置，烘干法测量含沙量 12 200 mL、500 mL、1000 mL 量筒 个 25 浑水样体积测量 13 比重瓶 个 25 选择性配置，可与径流场共享使用 14 温度计 只 35 选择性配置，可与径流场共享使用 15 烧杯 个 2050 选择性配置，可与径流场共享使用 16 分沙器 件 12 选择性配置，可与径流场共享使用 17 漏斗 个 10 选择性配置，可与径流场共享使用 18 百分之一天平，量程 2 kg 台 1 可与径流场共享使用 19 千分之一天平，量程 2 kg 台 1 选择性配置，可与径流场共享使用 20 自记雨量计 台 若干 降水观测，在小流域控制站附近和小流域内布设 21 其它相关设备 套 若干 参照径流场配置，可与径流场共享使用 6 风力侵蚀监测点 选址 6.1 风力侵蚀监测点选址应结合实地调查，至少在1:50000地形图上确定，并满足以下条件：DB41/T 20792020 6 a)交通便利；b)布设在发生风力侵蚀的主要地类上；c)有足够的场地布设风蚀观测场，且周围没有高大建筑物和植被；d)有多个风蚀观测场，相互之间的距离不大于 1 km，且有道路联通。风蚀观测场 6.2 6.2.1 风力侵蚀监测点应包括 2 个以上风蚀观测场。6.2.2 风蚀观测场内地形平坦，土壤和植被均匀一致。至少包括 1 个裸地（植被盖度小于 5%）风蚀观测场，与当地一致方式扰动土壤。6.2.3 风蚀观测场为圆形，面积不小于 1 万 m2。风蚀观测场设备 6.3 6.3.1 降尘量观测设备 6.3.1.1 宜采用降尘缸。降尘缸为内径 15 cm，高 30 cm 的圆筒形玻璃缸、塑料缸或瓷缸，固定高度一般为 1.2 m。6.3.1.2 风蚀观测场应设 2 个以上降尘观测点，间距不小于 50 m。每个降尘观测点应布设 3 个降尘缸，间距一般不小于 3 m。6.3.2 输沙率观测设备 6.3.2.1 输沙率观测设备包括单向集沙仪、多向集沙仪和旋转集沙仪等。按照观测风向要求确定设备类型。6.3.2.2 集沙仪上的集沙盒（袋）一般不少于 5 个，基本观测高度分别为 0 cm10 cm、10 cm20 cm、20 cm30 cm、40 cm50 cm 和 50 cm60 cm。6.3.3 风力侵蚀厚度观测设备 6.3.3.1 宜采用测钎，主要用于测量间隔时间段的土壤厚度变化超过 1 mm 的区域。6.3.3.2 测钎为光滑细长的金属杆，直径 2 mm5 mm，长 50 cm100 cm，埋入地下部分的长度应足以支撑地上部分不下沉、不松动。6.3.3.3 测钎间距以 1.0 m3.0 m 为宜，数量一般不少于 9 根。6.3.4 风向风速观测设备 6.3.4.1 宜采用自动风速风向仪或自动气象站。6.3.4.2 风蚀观测场配备至少 1 台风速风向观测设备，置于风蚀观测场内部，安装高度一般为 2 m。6.3.5 其它相关设备 6.3.5.1 包括自记雨量计、地面粗糙度观测设备、土壤温湿度自动观测设备和植被覆盖度观测设备等。6.3.5.2 土壤温度至少测量 0 cm 和 5 cm 两个深度，土壤湿度至少测量 5 cm 和 10 cm 两个深度。6.3.6 风蚀观测场设备配置 风蚀观测场设备配置见表3。DB41/T 20792020 7 表3 风力观测场设备配置 序号 仪器设备名称 单位 数量 说明 1 降尘缸 个 若干 降尘量测量，根据降尘观测点数量确定 2 输沙率观测设备 套 若干 根据观测风向要求确定设备类型 3 测钎 个 若干 风力侵蚀厚度测量 4 风速风向观测设备 套 至少 1 套 风速风向观测 5 土壤温湿度测定设备 套 至少 2 套 风蚀观测场土壤温湿度观测 6 地面粗糙度观测设备 套 12 样地地面粗糙度观测，代替尺测法 7 植被盖度观测设备 套 23 测量植被覆盖度 8 自记雨量计 套 1 降水观测 9 烘箱 台 12 样品烘干设备 10 千分之一天平 台 25 称重设备 11 洗刷设备 套 23 降尘缸洗刷 12 钢板尺 把 35 高度测量 13 卡尺 把 35 高度测量 14 烘干盒 个 1025 样品烘干 15 粒度分析设备 套 12 选择性配置，土壤粒径分析 7 气象观测场 建设要求 7.1 水土流失监测站点一般应设置1个气象观测场。建设标准 7.2 7.2.1 气象观测场四周应设置 1.2 m 高的稀疏围栏，不得使用对要素测量有影响的材质。栅条宽度应小于 8 cm，栅条的间距应大于 10 cm。围栏四周高度应一致，且垂直。7.2.2 气象观测场建设面积 24 m24 m，建设安装应符合 GB 50057 和 GB/T 35237 的相关要求。8 视频监控系统 布设位置 8.1 8.1.1 在小流域控制站、径流场、基础设施区安置视频监控系统。8.1.2 摄像头布设在小流域控制站或天然坡面径流场时，应能够分辨水尺水位，并记录量水建筑物径流泥沙过程。8.1.3 摄像头布设在人工坡面径流场时，应能够记录至少 1 个径流小区降雨、径流和泥沙的过程。DB41/T 20792020 8 8.1.4 视频监控系统应具备安防报警功能，确保监测设施设备等安全。系统配置 8.2 8.2.1 摄像头的分辨率及帧率、监控计算机配置应满足监测点监测与安防监控的需要。8.2.2 视频监控系统视频存储空间应能保证 30 天视频资料的存储需要。8.2.3 视频监控系统信号采用有线或无线等方式传输。9 基础设施 设施组成 9.1 基础设施包括监测用房、供电、供排水、供暖、网络、道路、围墙围栏、环境绿化和宣传警示标志等。监测用房 9.2 9.2.1 监测用房包括径流与泥沙分析实验室、野外观测用房、设备保管修理用房、监测数据管理用房（办公用房）以及生活用房等。9.2.2 径流与泥沙分析实验室应配备水、电、通风、防雷、防腐蚀、控温、消防和紧急救援等配套设施。9.2.3 野外观测用房和设备保管修理用房应满足避雨、防雷、存放设备等要求，配备电源和水源等设施。9.2.4 监测数据管理用房（办公用房）应配备桌、椅、柜等办公设施和必要的办公设备等。供电 9.3 水土流失监测点应确保工作、生活用电。供排水 9.4 水土流失监测点应根据工作、生活用水需要和供水条件，选择建水井、抽水泵、水塔（池）、供水管道等给水设施，并建排水管道或排水沟渠等设施。供暖 9.5 水土流失监测点处在符合国家规定供暖地区的，应建设冬季取暖设施。网络 9.6 水土流失监测点应接入互联网，有条件的可接专网。道路 9.7 水土流失监测点内外道路应保障人员与机动车辆安全通行。围墙、围栏与环境绿化 9.8 水土流失监测点应建设围墙、围栏等设施，并加强环境绿化。宣传警示标志 9.9 DB41/T 20792020 9 水土流失监测点按全国水土保持监测网络水土流失监测点标志牌设计方案要求，建立监测点标志（标志牌、站点沿革说明、位置示意图及引导指示标志等）。野外观测用房、监测设施设备区应制作宣传与警示标示语。