北京市水土保持監(jiān)測體系研究_第1頁
北京市水土保持監(jiān)測體系研究_第2頁
北京市水土保持監(jiān)測體系研究_第3頁
北京市水土保持監(jiān)測體系研究_第4頁
北京市水土保持監(jiān)測體系研究_第5頁
已閱讀5頁,還剩2頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

北京市水土保持監(jiān)測體系研究

北京位于中國北方平原的北端。燕山山脈和太行山脈交匯處。地理位置為北緯3928-4005,東經(jīng)11525-11730。全市總面積為16807.8km2,其中山區(qū)面積為10417.5km2,占全市總面積的62%。解放初期,全市水土流失面積為6640km2。50多年來,根據(jù)不同發(fā)展階段,市政府開展了水土保持工作,治理水土流失,發(fā)展當?shù)亟?jīng)濟。尤其是1980年以后,水土保持工作步入了科學化、法制化和規(guī)?;能壍?以小流域為單元,實行全面規(guī)劃、綜合治理和連續(xù)治理。近年來,實施了全國七大流域八大片水土保持重點治理、密云水庫上游水土保持重點治理和京津風沙源治理等工程。截至2003年底,全市共達標治理水土流失面積3288km2,占水土流失面積的50%,全市547條小流域已有228條基本得到治理。隨著水土流失治理,投入也不斷加大,山區(qū)環(huán)境得到改善,公眾環(huán)保意識的提高,越來越多的人們會關(guān)心水土流失治理經(jīng)費投入產(chǎn)生的效果、水土流失存在的形式及程度、水土流失的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境對水土流失的承受程度等等,為了及時向公眾報告全市水土流失的動態(tài)變化,分析水土流失對生態(tài)環(huán)境的影響,為政府制定水土保持生態(tài)建設(shè)措施的宏觀決策提供依據(jù),構(gòu)建北京市水土保持監(jiān)測體系已成為亟需解決的課題。1水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫以監(jiān)測點的地面觀測和普查(或抽查)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),采用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及計算機網(wǎng)絡(luò)信息處理等技術(shù),改造和拓展水土保持信息采集方式,形成快速便捷的信息采集、傳輸、處理和發(fā)布系統(tǒng);建立水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)基于高速網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的、面向社會各界的、具有信息提取能力的信息共享和信息服務(wù)體系。①摸清水土流失狀況:植被覆蓋度、土地利用、坡度等自然情況;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;山洪、泥石流等水土流失危害;②進行水土流失發(fā)生發(fā)展情況監(jiān)測及治理效益監(jiān)測;③水土流失動態(tài)監(jiān)測和治理措施分布及保水減沙效益等;④開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測;⑤發(fā)布水土流失監(jiān)測公報:發(fā)布次災(zāi)害性降水的水土流失監(jiān)測簡報和年水土流失監(jiān)測公報。2監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)北京市自1999年開始構(gòu)建北京市水土保持監(jiān)測體系,在監(jiān)測內(nèi)容、技術(shù)方法、站點建設(shè)、人員培訓(xùn)、報告制度等方面不斷豐富完善。2.1采用合理的類型區(qū)監(jiān)測土壤侵蝕狀況的目的,建立對于土(1)監(jiān)測站點建設(shè)的原則。①統(tǒng)一規(guī)劃,有效控制。在全市各水土流失類型區(qū)設(shè)觀測站點,每個觀測站點控制不同的類型區(qū),達到監(jiān)測全市土壤侵蝕狀況的目的。②重點突出,全面服務(wù)。在統(tǒng)一規(guī)劃基礎(chǔ)上,在水源保護區(qū)適當加密觀測站點,同時為科研服務(wù),建立重點觀測站點。③交通便利,易于管理。(2)根據(jù)監(jiān)測站點的布設(shè)原則,建設(shè)市級監(jiān)測中心站,7個山區(qū)縣水土保持監(jiān)測站,建設(shè)了10個坡地徑流場和14個溝道控制站,監(jiān)測站點情況詳見表1。2.2水土保持監(jiān)測指標水土保持監(jiān)測是為水土保持生態(tài)建設(shè)和管理服務(wù)的,隨著需求的增加,監(jiān)測的內(nèi)容和指標不斷豐富。根據(jù)監(jiān)測目的和對象分為以下類別:北京市主要是水力侵蝕,影響因子不包括風的監(jiān)測。主要包括降雨、地貌地勢、地面組成物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)、植被類型及覆蓋度、水土保持措施的數(shù)量和質(zhì)量等。具體指標為降雨量、降雨歷時、降雨強度、最大30min降雨量、最大60min降雨量、地表坡度、土壤類型、植被覆蓋度、各單項水土保持措施的數(shù)量。主要反映北京山區(qū)水土流失總體情況,是每年監(jiān)測公報重點反映的內(nèi)容,也是公眾和各級政府部門、科研院所關(guān)心的主要焦點,包括土壤侵蝕類型、強度、程度、分布和流失量等。主要包括下游河道泥沙、洪澇災(zāi)害、植被及生態(tài)環(huán)境變化對周邊地區(qū)經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響等。包括實施的各類防治工程效果、控制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境和群眾生產(chǎn)條件與生活水平的作用等。監(jiān)測不同土地利用、不同植被覆蓋度、不同侵蝕類型等隨著降雨產(chǎn)生的徑流中污染物含量。開發(fā)建設(shè)項目易造成較嚴重的人為水土流失,監(jiān)測指標重點為擾動土地整治率、水土流失總治理度、土壤流失控制比、攔渣率、植被恢復(fù)系數(shù)和林草覆蓋率。2.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)控與監(jiān)測借助首都的科技優(yōu)勢,不斷將新的技術(shù)納入到北京市的水土保持監(jiān)測領(lǐng)域。坡地徑流小區(qū)和溝道控制站,觀測在降雨后產(chǎn)生的水土流失。GPS應(yīng)用于治理項目與開發(fā)建設(shè)項目的跟蹤調(diào)查或檢查驗收,暴雨泥石流的定位;RS應(yīng)用于宏觀快速調(diào)查土壤侵蝕和水土保持工程;GIS提供了最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析支撐。應(yīng)用該項技術(shù)建立了北京市水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),方便地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分級管理,海量數(shù)據(jù)的存儲、查詢與計算等功能。應(yīng)用自動化技術(shù)建立了北京市坡地水土流失自動監(jiān)測系統(tǒng),開始了對水土流失過程的監(jiān)測。在無通訊線路的監(jiān)測點,采用了微波通訊技術(shù),傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)。土壤侵蝕模型是水土保持監(jiān)測的理論基礎(chǔ)和基本手段,建立北京市土壤侵蝕模型并使之不斷完善和實用是北京市水土保持監(jiān)測工作的重點之一。2.4建立水土保持監(jiān)測和報告制度建設(shè)了由北京市水土保持監(jiān)測中心站、區(qū)縣水土保持監(jiān)測站和監(jiān)測點三級機構(gòu)構(gòu)成的北京市水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測中心站負責編制水土保持監(jiān)測規(guī)劃和實施計劃,掌握全市各類水土流失動態(tài)變化,負責對監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和綜合分析,并報送上級監(jiān)測部門和業(yè)務(wù)主管部門核查、備案,定期公告水土保持監(jiān)測成果,承擔國家及省級開發(fā)建設(shè)項目水土保持設(shè)施的監(jiān)測工作。各縣(區(qū))監(jiān)測站負責各縣水土保持監(jiān)測站點的建設(shè)維護,對各縣水土保持動態(tài)進行監(jiān)測,資料整編、管理,編制監(jiān)測報告并上報市監(jiān)測中心站。建立行之有效的監(jiān)測站點的行政管理體制和業(yè)務(wù)運行機制,保證水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)高效運行、數(shù)據(jù)交換的安全暢通。建立了水土保持監(jiān)測的報告制度,區(qū)縣監(jiān)測機構(gòu)及時向北京市水土保持工作總站報告常規(guī)監(jiān)測站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)和整編結(jié)果。建立了水土保持監(jiān)測定期公告制度,發(fā)布市縣兩級水土保持監(jiān)測年報,重大水土流失災(zāi)害監(jiān)測簡報。2.5水土保持監(jiān)測標準水土保持試驗規(guī)范、土壤侵蝕分類分級標準(SL190-96)、開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案、水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程(SL277-2002)、北京市坡地徑流場觀測與處理規(guī)范等構(gòu)成了北京市水土保持監(jiān)測工作中所依據(jù)的主要標準。3監(jiān)測技術(shù)方法和方法3.1土壤侵蝕調(diào)查研究,確定徑流場以2000年TM影像為主,野外調(diào)查建立影像解譯標志,收集電子地形圖、土壤、地質(zhì)等資料,提取土地利用、植被覆蓋度、坡度資料等,利用GIS系統(tǒng),將采集的空間數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)建立起各種層次的數(shù)據(jù)庫并進行分析研究,按照土壤侵蝕強度面蝕分級指標,對全市進行土壤侵蝕調(diào)查。根據(jù)坡地土壤侵蝕級別和水土保持措施種類,在有代表性地段建設(shè)徑流場,布設(shè)代表各土壤侵蝕強度級別及治理措施種類的坡地徑流小區(qū),全市山區(qū)共建設(shè)了10個坡地徑流場,106個坡地徑流小區(qū)。觀測降雨、土壤含水量、徑流量、土壤流失及污染物流失量。各站點按照要求及時將觀測到的數(shù)據(jù)上報區(qū)縣水保站和市監(jiān)測中心站,在汛期結(jié)束時,完成數(shù)據(jù)整編工作。將小區(qū)的水土流失量和污染物流失量推算到其所代表類型的面積上,得出全市山區(qū)坡地水土流失量、污染物流失量和水土保持效益。3.2水土保持措施的采集在不同類型區(qū),選擇交通方便、有代表性、面積不等的小流域,建設(shè)控制站,安裝自動觀測設(shè)備。在全市北部山區(qū)和西部山區(qū)共設(shè)計建設(shè)了14個小流域控制站,面積從0.15km2至43.2km2不等。降雨、徑流、泥沙、污染物流失量等。小流域水土保持措施的面積、數(shù)量及變化。溝道的特征值,流域的土地利用、植被覆蓋等內(nèi)容。①水土保持措施:訪問調(diào)查、收集資料和抽樣調(diào)查等。②溝道特征值、流域土地利用和植被覆蓋度:現(xiàn)場調(diào)查、收集資料、遙感調(diào)查等。③雨量:每增加0.5mm,數(shù)據(jù)采集器采集1次數(shù)據(jù)。④水位:普通測量周期為6h,加密測量周期為2min,水位變化閾值為±1cm,水位每變化±1cm,數(shù)據(jù)采集器采集1次數(shù)據(jù),水位每變化±3cm,水位計給采樣儀發(fā)送1次采集信號。⑤采樣儀:根據(jù)水位計發(fā)送的信號,水位每變化±3cm,采集1次水樣。所有設(shè)備采集的數(shù)據(jù)在本地自動存儲,每周及發(fā)生徑流后,用便攜式微機下載數(shù)據(jù),并及時上傳至市監(jiān)測中心站。3.3資料采集和存儲在3個徑流場23個不同類型的小區(qū)監(jiān)測降雨產(chǎn)流發(fā)生后,產(chǎn)生徑流的過程。自動采集水樣化驗?zāi)嗌澈亢臀廴疚锖?分析泥沙和污染物徑流發(fā)生的規(guī)律。監(jiān)測降雨量及降雨過程。圖像監(jiān)控徑流小區(qū)的產(chǎn)流過程。①雨量:每增加0.5mm采集并發(fā)送1次數(shù)據(jù)。②土壤濕度:測量周期為6h,采集器每6h采集并發(fā)送1次數(shù)據(jù)。③水位:普通測量周期為6h,加密測量周期為2min,水位變化閾值為+1cm,水位每升高1cm,采集并發(fā)送1次數(shù)據(jù),水位每升高4cm,水位計給采樣儀發(fā)送1次采集信號。水位采集周期無降雨時為普通周期6h,有降雨時為加密周期2min,由加密周期變?yōu)槠胀ㄖ芷诘臈l件為無降雨、水位無變化時延時3h。④采樣儀:水位每升高4cm采集水樣1次。所有設(shè)備采集的數(shù)據(jù)均可實現(xiàn)本地自動存儲。實時數(shù)據(jù)采集完成后,通過專纜或微波傳送至徑流場管理站、縣水保站和市監(jiān)測中心站,并實時顯示。徑流場管理站、縣水保站和市監(jiān)測中心站也可下達命令采集數(shù)據(jù)并將存儲的歷史數(shù)據(jù)通過電話網(wǎng)絡(luò)傳輸至本地數(shù)據(jù)庫中。圖像數(shù)據(jù)在徑流場管理站存儲,通過光盤刻錄和磁帶記錄傳送至縣水保站和市監(jiān)測中心站。市監(jiān)測中心站建立計算機局域網(wǎng)絡(luò),配置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配有大容量磁盤陣列,存儲歷史和實施數(shù)據(jù)。通過Web服務(wù)器向水務(wù)局內(nèi)各部門、區(qū)縣水保站發(fā)布數(shù)據(jù)和信息。在監(jiān)測中心站完成對歷史數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工實驗數(shù)據(jù)、現(xiàn)場存儲數(shù)據(jù)的整編,對現(xiàn)場視頻圖像記錄進行編輯、存儲、查看。對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)、視頻圖像在各個工作站上可進行查詢、查看、整編及統(tǒng)計分析工作,并通過投影系統(tǒng)進行展示。4水土流失監(jiān)測北京市自2001年開始了全市山區(qū)坡地水土流失監(jiān)測,連續(xù)3年發(fā)布了全市水土流失監(jiān)測(簡)公報,為各級政府和公眾提供了水土流失及綜合治理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了依據(jù)。4.1土壤侵蝕強度根據(jù)2000年土壤侵蝕遙感調(diào)查,北京市有水土流失面積4089km2,其中輕度侵蝕面積2975km2,中度侵蝕面積1114km2,沒有強度以上侵蝕級別。據(jù)2001—2003年監(jiān)測結(jié)果,北京市山區(qū)2003年土壤侵蝕量最大,整個汛期土壤流失量為158.5萬t,由于北京市侵蝕類型為水力侵蝕,因此可以將該值作為年侵蝕量,監(jiān)測區(qū)平均侵蝕模數(shù)為152.1t/(km2·a)。從2001—2003年典型類型區(qū)的水土流失強度看,輕度侵蝕類型區(qū)土壤流失最大值為124t/km2,中度侵蝕類型區(qū)土壤流失最大值為405t/km2,遠低于土壤侵蝕分類分級標準中各級別的侵蝕模數(shù)。2001—2003年北京市持續(xù)干旱,降水量偏少是水土流失程度較輕的重要原因。4.2洪水災(zāi)害防治受副熱帶高壓邊緣的對流云團影響,2002年8月1日,北京市密云縣石城和懷柔區(qū)懷北交界帶110km2范圍內(nèi)突降特大暴雨,近5h降雨高達280.2mm,發(fā)生了較嚴重的山洪泥石流災(zāi)害。本次山洪規(guī)模較大,加之局部發(fā)生的小規(guī)模泥石流使得下泄山洪帶走泥沙石塊量較多,導(dǎo)致下游部分攔沙壩淤沙庫容被淤滿,加重了部分水庫河道泥沙淤積程度,對家河溝口300m處一小塘壩攔沙量就達6000m3,部分水土保持措施被毀。4.3水土流失監(jiān)測北京市主要水土保持措施有谷坊壩、樹盤、攔沙壩、梯田、水平條、魚鱗坑、水保林等。選取2001和2003年監(jiān)測結(jié)果進行比較,見表2。(2)北京市2000年發(fā)布了密云水庫上游北京市境內(nèi)水土流失監(jiān)測簡報,自2001年,連續(xù)3年發(fā)布了北京市水土流失監(jiān)測簡報(公報),2002年發(fā)布了一期暴雨災(zāi)害調(diào)查的簡報,成果的發(fā)布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(tài)環(huán)境建設(shè)提供了依據(jù),為學術(shù)界進行科學研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從監(jiān)測數(shù)據(jù)看,如果沒有坡面水土保持措施,土壤和污染物流失量將會增加19%以上。5水土流失監(jiān)測(1)北京市水土流失監(jiān)測體系自1999年開始構(gòu)建,現(xiàn)初步形成了一定規(guī)模,建設(shè)了地面監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集、傳輸及管理系統(tǒng),利用“3S”技術(shù)開展了水土流失監(jiān)測,培養(yǎng)了一支監(jiān)測隊伍,形成了管理機制,監(jiān)測工作有條不紊地進行。(3)北京市水土保持監(jiān)測工作還需進一步完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),加強“3S”技術(shù)應(yīng)用,建立北京市山區(qū)水土流失模型,增強預(yù)測預(yù)報的能力,更好地為首都經(jīng)濟社會可持續(xù)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論