山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)與監(jiān)測技術(shù)指南

2山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)與監(jiān)測技術(shù)指南本文件規(guī)定了水土保持生態(tài)修復(fù)的概念、山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)措施類型、措施組合、適用范圍、監(jiān)測技術(shù)。本文件適用于北京山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)與監(jiān)測工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB18596畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB50330建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50445村莊整治技術(shù)規(guī)范GB50707河道整治設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50363-2018節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范GB/T15776造林技術(shù)規(guī)程GB/T16453.1水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范坡耕地治理技術(shù)GB/T16453.2水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范荒地治理技術(shù)GB/T16453.4水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范小型蓄排引水工程GB/T32000美麗鄉(xiāng)村建設(shè)指南DZ/T0290-2015地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)HJ495-2009中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)SL63地表水資源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)LY/T1914植物籬營建技術(shù)規(guī)程SL386水利水電工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范SL534生態(tài)清潔小流域建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則DB11/T548生態(tài)清潔小流域技術(shù)規(guī)范DB11/T633水土保持林建設(shè)技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1水土保持生態(tài)修復(fù)（Soilandwaterconservation&ecologicalrestoration）在針對存在土壤侵蝕或土地退化的地區(qū)，以應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，采用相關(guān)生物或生態(tài)材料（如喬、灌、草、藤等存活生物體或?qū)⒓庸さ臉淠?、植物纖維網(wǎng)、毯、石塊等天然材料），在特定條件下進(jìn)行組合配置，使部分受損的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)。33.2面源污染（Non-pointpollution）通過降雨和地表徑流沖刷，將大氣和地表中的污染物帶入受納水體，使收納水體遭受污染的現(xiàn)象。3.3山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)措施（Measuresforsoilandwaterconservation&ecologicalrestorationinmountainousarea）根據(jù)水土保持生態(tài)修復(fù)概念和要求，水土保持生態(tài)修復(fù)要達(dá)到用生態(tài)的方式來控制土壤侵蝕、減少面源污染、提升生態(tài)效應(yīng)等目的，因此山區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)措施主要包括土壤侵蝕控制措施、面源污染防控措施和水土保持生態(tài)景觀提升措施。4土壤侵蝕控制措施4.1封育保護(hù)4.1.1坡面坡度大于25°或土層厚度小于25cm的區(qū)域，宜進(jìn)行封育保護(hù)4.1.2封育保護(hù)可設(shè)置封禁標(biāo)牌和攔護(hù)設(shè)施。4.1.3封育保護(hù)措施應(yīng)符合GB/T16453.1。4.2梯田整修4.2.1坡度15°以下，宜修筑梯田；15°以上的坡耕地不宜修筑梯田，宜改為林草用地。4.2.2梯田修建應(yīng)符合水平梯田建設(shè)規(guī)范GB/T30660-2014。4.3經(jīng)濟(jì)林4.3.1土層厚度大于30cm、坡度小于15°的退耕地及荒坡地宜造經(jīng)濟(jì)林。4.3.2經(jīng)濟(jì)林造林應(yīng)符合GB/T15776。4.4水土保持林4.4.1土層厚度大于25cm、坡度小于25°的坡地及溝（河）道兩岸、湖泊水庫四周、渠道沿線宜營造水土保持林。4.4.2根據(jù)地形地貌和水土流失現(xiàn)狀，確定水土保持林栽植區(qū)域的布設(shè)與面積。4.4.3根據(jù)不同用途確定水土保持林的林種和林型，其中混交林需確定混交類型、混交方法和混交比例。4.4.4結(jié)合立地條件確定整地方式、規(guī)格及時(shí)間。4.4.5確定水土保持林的栽植樹種、苗木規(guī)格、栽植方式、密度、栽植時(shí)間和幼林管護(hù)、成林管理措施等。4.4.6水土保持林造林應(yīng)符合GB/T16453.2。4.5生態(tài)護(hù)坡4.5.1坡度緩，河道水流流速小于1m/s時(shí)，邊坡宜采用植物護(hù)坡。4.5.2生態(tài)護(hù)坡形式主要有平鋪草皮、液壓噴播植草護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、植被毯等。4.5.3平鋪草皮是通過人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施，適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高（小于3m）且坡度較緩（小于1：2）的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程。44.5.4液壓噴播植草護(hù)坡是將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內(nèi)配水?dāng)噭?，通過機(jī)械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的，適用于45度以上裸露邊坡。4.5.5生態(tài)袋護(hù)坡中生態(tài)袋需能夠在3年內(nèi)降解，植物種選擇適合當(dāng)?shù)刂参锓N，陡坡和緩坡均可使用。4.5.6植被毯一般適用坡度不陡于1:1.5的穩(wěn)定坡面，不受坡長的限制。適用于礦區(qū)土質(zhì)、土石質(zhì)挖填邊坡。土壤立地條件較差的坡面，可整地后或在對土壤進(jìn)行改良基礎(chǔ)上使用植被毯。4.5.7護(hù)坡的設(shè)計(jì)和施工按照GB50330、SL386。4.6土壤生物工程技術(shù)4.6.1該技術(shù)適用于河岸帶土壤侵蝕控制，主要技術(shù)措施為以土壤生物工程技術(shù)為基礎(chǔ)的扦插、捎捆、灌叢墊、籬墻、原木擋墻、捎捆-扦插復(fù)合措施、籬墻-捎捆復(fù)合措施、河心島、捎捆丁壩等河岸帶生態(tài)恢復(fù)模式。4.6.2籬墻措施籬墻高約0.5m，由金絲柳嫩枝編織在松木、金絲柳樹樁上，枝條直徑為1cm-3cm，單根長度約1m，設(shè)置在靠河岸的坡腳。4.6.3原木擋墻由松木搭建，高4.5m，寬3m，四層三維護(hù)岸結(jié)構(gòu)，每層中間設(shè)層栽，層栽植物為旱柳，擋墻最上層移栽觀賞性植物丁香。4.6.4灌叢墊是在平整的斜坡上均勻鋪設(shè)柳條，并在柳條上方覆土，形成灌叢保護(hù)河岸。4.6.5梢捆是由鐵絲捆扎成的直徑在20cm-30cm的柳條束。梢捆與灌叢墊結(jié)合，埋在灌叢墊下方靠近河邊的一側(cè)，形成灌叢墊-梢捆復(fù)合措施。4.6.6梢捆丁壩是松木原木樁固定梢捆形成的小型丁壩，長2m，寬1m，高50cm，布設(shè)在河岸邊。5面源污染控制措施5.1植物籬攔截5.1.1植物籬構(gòu)建應(yīng)堅(jiān)持立地條件與植物材料的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性的一致性，遵循“因地制宜、適地適樹”的原則。5.1.2植物籬宜種植在反坡梯田外側(cè)（護(hù)埂）及梯壁上，亦可根據(jù)現(xiàn)場條件在坡面種植，還可作為生態(tài)隔離帶。植物籬材料可選擇多年生草本植物、矮小的灌木等。5.1.3植物根部或接近根部處互相靠近，形成一個(gè)連續(xù)體系，一般草本或小灌木株距5cm～10cm，行距20cm～60cm，喬木間距根據(jù)冠幅大小具體確定。5.1.4植物籬的高度一般在1.5m以下，最大不超過2.0m，寬度一般0.3m～1.0m。植物籬的配置、征地、建植方法、撫育管護(hù)等參考LY/T1914。5.2道路生態(tài)邊溝雨水凈化5.2.1在溝道或道路一側(cè)設(shè)主要由植被層和過濾層組成的生態(tài)植物邊溝，并對現(xiàn)有的固化雨水截流溝進(jìn)行改造，形成連續(xù)的、不同等級的生態(tài)過濾溝系統(tǒng)。即在輸送地表徑流的溝、渠中密植草皮，能夠防止土壤侵蝕，提高懸浮固體的沉降效率，凈化路面雨水徑流。5.2.2道路生態(tài)邊溝建設(shè)應(yīng)因地制宜，結(jié)合地形地勢條件，多樣化設(shè)計(jì)，可與生態(tài)溝渠等深度凈化環(huán)節(jié)結(jié)合，做好徑流排導(dǎo)及雨水凈化。5.2.3道路生態(tài)邊溝中植被層主要為三維網(wǎng)草皮，種植植物可為鴨舌草、蜈蚣草、黃花蒿等北方優(yōu)勢草種，生命力旺盛，價(jià)格低廉，并適時(shí)輔以人工養(yǎng)護(hù)。55.2.4底層一般鋪設(shè)0.2m厚的級配碎石層，碎石層上用土壤拍葺成淺碟形狀，并種植大麥草進(jìn)行防護(hù)，減少?zèng)_刷。生態(tài)邊溝底寬一般為0.2m，深度一般為0.6m，可根據(jù)地形條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5.3臺(tái)田雨水凈化5.3.1臺(tái)田宜建造于坡耕地，在臺(tái)田田埂邊設(shè)置小型植物邊溝，在其中種植高羊茅、月季、香蔥、薄荷等草本植物，經(jīng)過層層臺(tái)田和植物攔擋，通過土壤過濾和植被根系吸收，去除水體中的顆粒物和污染物，使上游來水得到充分的凈化后到達(dá)河流，以保護(hù)和提高河流水質(zhì)。5.3.2臺(tái)田可建設(shè)為石坎和土坎兩種，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行選擇。臺(tái)田尺寸不宜過大，且宜設(shè)計(jì)為多級坎，每級坎高度為0.5m，長2m，寬不宜超過0.3m。5.4林下植被滲濾溝5.4.1林下植草滲濾溝為簡易土溝內(nèi)部填充基質(zhì)材料，并在溝內(nèi)種植草皮，宜建造于果園下部。5.4.2建設(shè)尺寸參數(shù)具體可參照GB/T16453.4-1996。5.5碳素纖維植草5.5.1適用于河道水質(zhì)凈化，在坡降小于2%的河道中可使用該措施。5.5.2根據(jù)具體水環(huán)境污染程度選擇碳素纖維草型號及布設(shè)方式，在水位較深或主流位置不易安裝凈水裝置時(shí)，可選擇河川側(cè)面安裝。5.6最佳面源污染防控模式5.6.1對于面源污染治理區(qū)，根據(jù)其面源污染程度和發(fā)展目標(biāo)，其防控模式可分為污染控制模式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、水源涵養(yǎng)模式3種。其具體可采用技術(shù)參見附表A.1。5.6.2對于多種目標(biāo)需求的區(qū)域，可通過最佳面源污染控制模型（BMPs），獲取最優(yōu)模式。6水土保持生態(tài)景觀提升6.1村莊景觀提升景觀提升措施是通過美化環(huán)境、修建休閑場地、設(shè)置宣傳欄、生活垃圾處理等系列措施以美化村莊建設(shè)，豐富人文設(shè)施，達(dá)到水土保持生態(tài)修復(fù)的目的，具體參見附表A.2。6.2河道景觀提升6.2.1河道景觀提升主要包括植被緩沖帶建設(shè)、綜合護(hù)岸等技術(shù)。6.2.2河岸植被緩沖帶的坡度一般為2%~6%，寬度不宜小于2m。應(yīng)盡量選擇陽光充足的地方，一般在坡地的下坡位置，與徑流流向垂直布置。對于長坡，可以沿等高線多設(shè)置幾道緩沖帶，以削減水流的能量。需適當(dāng)?shù)木S護(hù)如清理沉積物、修補(bǔ)損壞植被。通常以各種喬木、灌木、草本植物為主要材料，輔以砌石、水泥等建筑用材加固河岸。6.2.3綜合護(hù)岸適用于各種坡度的岸坡，但高度不宜太大，一般低于3m，當(dāng)高度超過3m時(shí),可采用臺(tái)階式，化整為零。6.2.4生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合的綜合保護(hù)技術(shù)。主要是通過植物與石塊、水泥、鋼筋、塑料和木材等相互搭配，穩(wěn)固和加強(qiáng)河岸，提高防護(hù)使用年限。主要包括綠化干砌石墻、滲透式植被邊坡、綠化網(wǎng)箱、綠化土工織物固土結(jié)構(gòu)、綠化柵欄、活性柵欄等技術(shù)。6.2.5河道景觀提升應(yīng)符GB50707。66.3植物配置景觀提升6.3.1植物配置需考慮不同空間配置要求，村落、農(nóng)田、濱水、道路區(qū)域統(tǒng)一協(xié)調(diào)。6.3.2采用植物措施時(shí)需充分考慮其景觀性，彩葉植物、開花植物相結(jié)合，開花植物可考慮不同花期。6.3.3適當(dāng)考慮冬季景觀需求。7水土保持生態(tài)修復(fù)監(jiān)測技術(shù)7.1一般規(guī)定以水質(zhì)監(jiān)測、土壤侵蝕監(jiān)測、生物多樣性監(jiān)測作為水土保持生態(tài)修復(fù)監(jiān)測技術(shù)的主要方面。7.2監(jiān)測內(nèi)容7.2.1包括水土流失面積、土壤侵蝕量、地表水的流量和含沙量，溝道出口處水的水質(zhì)（包括CODCr、BOD5、TP、TN、SS、DO等指標(biāo)）、地下水水質(zhì)（包括CODCr、TP、TN、NO3-等指標(biāo)）PH值，Margalef豐富度指數(shù)、ShannonWeiner多樣性指數(shù)。7.2.2水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)按照DZ/T0290、SL63。7.3水質(zhì)監(jiān)測方法7.3.1傳統(tǒng)監(jiān)測7.3.1.1監(jiān)測斷面設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測斷面設(shè)置參考HJ495。7.3.1.2采樣點(diǎn)布設(shè)采樣點(diǎn)布設(shè)具體要求如下：a)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游。較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處，入海河流的河口處，受潮汐影響的河段和嚴(yán)重水土流失區(qū)。湖泊、水庫、河口的主要入口和出口。b)飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風(fēng)景游覽區(qū)、水上娛樂區(qū)及重大水力設(shè)施所在地等功能區(qū)。c)斷面位置應(yīng)避開死水區(qū)及回水區(qū)，盡量選擇河段順直、河床穩(wěn)定、水流平穩(wěn)、無急流淺灘處。d)應(yīng)盡可能與水文測量斷面重合；并要求交通方便，有明顯岸邊標(biāo)志。7.3.1.3采樣時(shí)間和頻率的確定采樣時(shí)間和頻率的確定具體要求如下：a)飲用水源地：全年采樣不少于12次，采樣時(shí)間根據(jù)具體情況選定。b)河流：較大水系干流和中、小河流全年采樣不少于6次，采樣時(shí)間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)，污染較重的河流、游覽水域，全年采樣不少于12次。采樣時(shí)間為每月一次或視具體情況選定。c)排污渠：全年采樣不少于3次。d)底泥：每年在枯水期采樣1次。e)背景斷面：每年采樣1次。在污染可能較重的季節(jié)進(jìn)行。7f)潮汐河流：全年按豐、枯、平三期，每期采樣2天，分別在大潮期和小潮期進(jìn)行，每次應(yīng)當(dāng)在當(dāng)天漲潮、退潮時(shí)采樣，并分別加以測定。漲潮水樣應(yīng)當(dāng)在各斷面漲平時(shí)采樣，退潮時(shí)也應(yīng)當(dāng)在各斷面退平時(shí)采樣，若無條件，小潮期可不采樣。g)湖泊、水庫：設(shè)有專門監(jiān)測站的湖、庫，每月采樣不少于1次，全年不少于12次，其他湖、庫每年采樣2次，枯、豐水期各1次。有廢水排入、污染較重的湖、庫，應(yīng)酌情增加采樣次數(shù)。7.3.2遙感監(jiān)測7.3.2.1一般分析法：根據(jù)遙感傳感器記錄的光譜反射率計(jì)算出水中實(shí)際的吸收系數(shù)和后向散射系數(shù)的比值，再與水體中水質(zhì)參數(shù)的后向散射系數(shù)及特征吸收系數(shù)相聯(lián)系，進(jìn)而反演出水體中水質(zhì)參數(shù)值。7.3.2.2經(jīng)驗(yàn)法：分析遙感波段數(shù)據(jù)和地面實(shí)測水質(zhì)參數(shù)，構(gòu)建遙感影像與地面監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)值之間的統(tǒng)計(jì)模型，推算水源地水質(zhì)參數(shù)值。7.3.2.3半經(jīng)驗(yàn)法：根據(jù)小流域水源地的水質(zhì)特征遴選特征光譜帶作為高光譜指標(biāo)參數(shù)，將集水區(qū)水質(zhì)參數(shù)的光譜特征與統(tǒng)計(jì)模型相結(jié)合，反演水質(zhì)參數(shù)。7.4土壤侵蝕監(jiān)測方法7.4.1傳統(tǒng)監(jiān)測7.4.1.1傳統(tǒng)皮尺監(jiān)測法：在不同時(shí)間，利用皮尺沿侵蝕溝每隔一定的距離，測量侵蝕溝的橫截面參數(shù)(上下截面寬，左右坡度、坡長)以及溝長、溝岸的各種形狀參數(shù)，以此計(jì)算侵蝕溝的體積，比較不同時(shí)間的體積變化情況，從而確定侵蝕溝的土壤侵蝕速率。7.4.1.2侵蝕針監(jiān)測法：在土壤侵蝕的部位相隔一定的距離釘下一系列侵蝕針，作為侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)，并在露出地面的地方做好標(biāo)記，每隔一段時(shí)間記錄侵蝕針出露的高度，并以此計(jì)算該區(qū)域土壤侵蝕量及侵蝕速率。7.4.1.3GPS監(jiān)測法：通過GPS為溝蝕區(qū)域的監(jiān)測點(diǎn)定位，確定各點(diǎn)地貌參數(shù)，提取監(jiān)測區(qū)域數(shù)字高程模型信息，從而獲取侵蝕溝容積以及相關(guān)參數(shù)，計(jì)算得出侵蝕溝的侵蝕量及侵蝕速率。7.4.1.4徑流場監(jiān)測法：主要包括徑流小區(qū)監(jiān)測技術(shù)和簡易水土流失觀測場檢測技術(shù)。7.4.2遙感監(jiān)測7.4.2.1通用要求：監(jiān)測周期為5～10年，重點(diǎn)防治區(qū)、縣和小流域（包括大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)）監(jiān)測周期根據(jù)具體情況確定。7.4.2.2人機(jī)交互解譯法：以數(shù)字遙感影像為信息源,依據(jù)野外驗(yàn)證過程中所建立的解譯標(biāo)志,建立遙感影像特征與地物原型之間的直接和間接關(guān)系,并綜合地物波譜知識(shí)、植被指數(shù)、地學(xué)空間分布規(guī)律等,進(jìn)行土壤侵蝕區(qū)域識(shí)別。7.4.2.3遙感光譜分析法：通過對遙感數(shù)字影像中的地物光譜輻射值進(jìn)行定量分析,獲得土壤侵蝕信7.4.2.4模型參數(shù)化監(jiān)測法：從遙感影像、數(shù)字高程模型、專題圖等中提取土壤侵蝕模型參數(shù)，再通過土壤侵蝕模型計(jì)算，獲得土壤侵蝕信息。7.5生物多樣性監(jiān)測7.5.1監(jiān)測指標(biāo)及內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)包括Margalef豐富度指數(shù)、ShannonWeiner多樣性指數(shù)，監(jiān)測內(nèi)容包括喬灌草的種類、數(shù)目、喬灌草的生長特性。87.5.2監(jiān)測頻次生長季每月3次，非生長季每月1次。7.5.3監(jiān)測方法a）調(diào)查方法：樣線調(diào)查法：針對物種變化比較均勻，且過渡不明顯的植被類型，根據(jù)分布范圍設(shè)立樣線。沿著樣線每隔300m-400設(shè)立調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)設(shè)立4個(gè)草本植物樣方（1×1m），2個(gè)灌木植物樣方（5×5m），1個(gè)喬木植樣方物（10×10m）。若地勢較為平坦，物種分布變化比較一致，可采用樣線法進(jìn)行調(diào)查，否則可采用樣帶和樣線法相結(jié)合。樣線法一般每隔300m-400m設(shè)立調(diào)查監(jiān)測點(diǎn)，樣線內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地；標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法：選擇植被典型地段設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行喬、灌、草調(diào)查，其基本規(guī)格為：喬木：設(shè)置10m×10m樣方；灌木：設(shè)置5m×5m樣方5個(gè)；草本：設(shè)置1m×1m樣方10個(gè)在灌木樣方內(nèi)按對角線設(shè)置）。b）調(diào)查內(nèi)容：針對岸坡疏林地、灌木群落和草本群落的調(diào)查內(nèi)容為：記錄經(jīng)緯度、海拔、岸坡上中下方位、地形地貌特征、總蓋度、植物群落名稱等，同時(shí)按喬灌草、灌草和草本群落調(diào)查以下指標(biāo)：喬木：種類、數(shù)量（密度）、冠幅、高度、種蓋度、生長狀態(tài)等；灌木：種類、數(shù)量（密度）、冠幅、高度、種蓋度、生長狀態(tài)等；草本：種類、數(shù)量（密度）、多度、高度、蓋度、生長狀態(tài)等。7.5.3.1調(diào)查步驟對于草本群落設(shè)置1m×1m的樣方，每個(gè)測點(diǎn)均設(shè)置三個(gè)樣方，在識(shí)別草本種類后，采用記上不記下，記左不記右的方法記錄草本數(shù)目，使用鋼卷尺測量各植株高度并估測蓋度。對于喬木設(shè)置10m×10m的樣