全国、各相关行业为什么要开展水土保持监测,中央对生态环境监测有哪些新部署新要求,水土保持普查有哪些工作要做,区域的水土流失动态监测用什么方法、哪些指标开展监测,生产建设项目水土保持监测内容与方法升级到什么要求了。带着这些问题,教育部、水利部西部高校支教姜教授今天继续为大学生开讲。
1、生态文明新时代、经济社会高质量发展迫切需要强化水土保持监测
当今中国已进入更加突出生态文明建设的新时代,处在从高速发展向高质量发展的重要阶段,生态优先、绿色发展成为发展的主题曲。2015年中央印发的《生态环境监测网络建设方案》,明确指出“生态环境监测是生态环境保护的基础,是生态文明建设的重要支撑”,提出了“对环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖,对重要生态功能区、自然保护区等实施大范围、全天候监测”的新要求,明确了建成“天地一体、上下协同、信息共享”的生态环境监测网络总目标,建立了监测与监管协同联动机制,要求监测评价为考核问责地方政府落实生态保护职责,提供科学依据和技术支撑。
水土保持是生态文明建设的重要内容,国务院2015年《全国水土保持规划》批复文件中,明确要求“水土保持要为保护和改善生态环境、加快生态文明建设、推动经济社会持续健康发展提供重要支撑”,水土保持主管部门要“加强跟踪监测、督促检查和考核评估”。各省、各有关部门规划任务实施了多少,水土流失防治效果如何,哪些地方的水土流失面积扩大了、强度增加了,等等,都需要水土保持监测及时、准确掌握情况,向国家报告,进行调控。规划中明确提出了定期开展水土保持普查和专项调查、水土流失重点防治区动态监测、水土流失定位观测、水土保持重点工程效益监测、生产建设项目水土保持监测的要求。
2010年修订后的《中华人民共和国水土保持法》明确规定“要充分发展水土保持监测在政府决策、经济社会发展、社会公众服务中的作用”,从法律层面确立了水土保持监测要为国家生态保护与建设、生态文明宏观决策,为国家经济社会发展规划制定、经济发展与产业布局调整,为满足公众知情权、参与权和监督权的法定职责。从水土保持工作自身来看,监测是水土流失综合治理、预防监督、规划评价等工作的重要基础。
学习了这些中央文件、法律规定,了解了时代发展的特征与趋势,同学们应该懂得了水土保持监测的重要性、紧迫性、长期性。学习了监测知识与方法,大学毕业后还能找不到工作吗,你的工作性质还不够长期稳定吗?
2、普查,你工作中一定会遇到,要学会规范开展工作
普查是全国各行各业普遍采用的调查方法,如人口普查、经济普查、土地普查等,用于全面调查和掌握特定目标的现状、问题和趋势,是宏观决策的重要支撑。无论你大学毕业后从事哪个行业工作,都会接触和参与到国家某项普查工作,所以同学们学习普查工作基本方法,一定是有益的。
就水土保持工作而言,全国的水土流失整体状况如何,水土流失分布、面积、强度发生了哪些变化,全国水土流失防治成效和趋势是怎样的,这些带有整体性、全局性、趋势性的重大问题,需要定期开展水土保持普查,方能做出正确判断。国家的水土保持法、省级水土保持条例等法律法规,对普查周期作出了规定。全国性的水土保持普查,80年代中期运用MSS遥感数据对全国水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀进行了调查,90年代中期运用TM等卫星遥感数据,首次完成了全国1:10万土壤侵蚀调查数据,并完成了分省、分县、分流域的数字地图。2010年按国务院工作部署,水利部组织开展全国水利普查,同步部署了全国水土保持普查工作,除了常规的水土流失状况、水土保持措施调查外,首次开展了水力侵蚀区侵蚀沟道的普查,建立了全国水土保持基础数据库。从这个历史过程看,每一次普查技术都在不断提升,内容更加广泛,成果越来越丰富,对国家水土流失防治的支撑作用也更加突出。
全国性普查水利部制定了工作方案,编写了培训教材,开展了层层培训,基层工作人员都要参加以省为单元的全面培训,使每一个普查员掌握统一的普查标准、方法,普查的标准时间点,完成各自任务,经质量抽查、复核后,向全国普查办汇集成果。水土流失调查首先要从影响土壤侵蚀的因子入手,应用遥感、野外实地调查、资料调查分析等方法,调查气象、土壤、地形、植被、土地利用、水土保持措施等因子,提取土壤侵蚀因子的专题信息,如水力侵蚀的降雨侵蚀力因子、坡度坡长因子、土壤可蚀性因子、生物措施因子、工程措施和耕作措施因子等,风力侵蚀的风力因子、表土湿度因子、地表粗糙度因子、植被盖度因子等。进而应用土壤侵蚀测算模型,计算、判别每个卫星遥感图斑的土壤侵蚀强度,最终形成区域、流域、全国的土壤侵蚀普查成果。
如果同学们知道普查成果图的图斑规定不小于2mm*2mm,你就会知道全国普查的原始单元数据量有多么巨大。从全国层面开始,构建了严密的公里网格,最终确定了68155个野外调查单元所在位置,基层单位更多的要承担野外调查单元的调查工作(如水力侵蚀的野外调查每个单元面积:平原区为 1km×1km 网格,丘陵区和山区为 0.2~3km2 的小流域),根据水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀调查需要,科学选定调查单元,开展野外数据采集,数据审核处理,按质量控制规定检验数据质量。要按规定填写全国土壤侵蚀普查气象数据登记表、全国土壤侵蚀普查水蚀(风蚀、冻融侵蚀)野外调查表,表中内容、数据精度与要求等,都要按国家统一印发的填表说明进行填写,看看以下两类土地的调查根据,同学们就知道调查内容有多么细微了。
组织单位、技术支撑机构、基层单位等根据任务分工,及时、准确完成各自调查工作,是普查取得成功的保障,因此,基层一线的单位、最基层专业技术人员的工作质量直接关系到国家普查的精度,他们是为国家普查作出重要贡献的基础力量。
3、水土流失动态监测已覆盖到全国,常态化工作等着你
水土流失受自然因素和人为因素的影响,是经常变化的,中国南方降雨量大还有台风暴雨,北方降雨集中在雨季、冬春季风力强劲,水土流失的季节分布和年际变化明显,加之中国工业化、城镇化进程的加快,生产建设项目和生产建设活动引发和加剧水土流失的情况较为普遍,因此,适时开展水土流失动态监测,对及时了解和掌握水土流失动态变化,分析问题,指导水土流失防治工作十分重要。
从2006年开始,水利部水土保持监测中心组织长江、黄河等七大流域机构监测中心站,申请中央财政专项资金,开展国家级水土流失重点防治区的动态监测,监测成果在每年发布的《中国水土保持公报》中向社会公布。许多省级监测机构也陆续开展了本省水土流失重点防治区的监测与公报工作。在多年的实践工作中不断探索监测技术与方法、监测指标、监测成果应用等,同时也在推进监测设备的研发、升级和自动化,逐步总结出相对成熟的技术路线。
2018年水利部水土保持监测中心印发了《区域水土流失动态监测技术规定》,明确了动态监测的工作流程,即基础资料准备、遥感影像选择与预处理、遥感解译与专题信息提取、土壤侵蚀模数计算和强度判定、土壤侵蚀动态分析、监测成果管理等,统一了全国动态监测技术路线,对动态监测内容与指标也做了相应规定。判别一个图斑的土壤侵蚀强度是科学、严谨的工作,如计算分析水力侵蚀时,在取得了土壤侵蚀影响因子(降雨侵蚀力R、土壤可蚀性K、地形坡长L和坡度S、植被覆盖与生物措施B、水土保持工程措施E、水土保持耕作措施T)后,运用中国土壤流失方程,叠加计算出该图斑的土壤侵蚀模数,进而计算出不同地块的土壤侵蚀模数,汇总区域水土流失分布状况。
风力侵蚀计算模型需要调查计算表土湿度、不同风速等级的累计时间、地表粗糙度、植被覆盖度等因子,运用数学模型计算出图斑的风力侵蚀模数。
为了使动态监测成果可检验、可广泛使用,技术规定中明确监测成果主要包括7个内容:动态监测成果报告、土地利用专题图及统计表、植被覆盖度专题图及统计表、土壤侵蚀专题图及统计表、水土保持措施专题图及统计表、水土流失消长统计表、主管部门对监测成果审查意见等。水土保持普查和动态监测都离不了最基础的工作,即水土保持观测。老师会向同学们展示标准小区布设与观测、全坡面径流场观测、微小集水区径流泥沙观测、小流域卡口站综合观测,风蚀观测场布设与观测,中小河流水文站径流泥沙观测,以及不断研发升级的自动观测仪器、设备。
听了老师讲水土流失动态监测,同学们就会感觉像是搞水土保持科学研究了,并且技术含量还很高,学深弄懂了这些知识,你还能说“水保水保,人人会搞”吗。
4、生产建设项目监测又有特殊性,学会了你就能面向社会作技术服务
工业化、城镇化进程中人为活动加剧水土流失的情况十分普遍,《水土保持法》明确规定了大中型生产建设项目应当开展水土保持监测。作为政府部门需要全面了解生产建设项目水土流失及其防治情况,作为企业需要知道自身项目的水土流失防治效果,水土保持监测就是支撑手段。
生产建设项目监测的市场量有多大呢,看看中国水土保持公报中近几年全国各级主管部门审批水土保持方案的数量,平均每年都在3万多个,并且都有几年的工期,可见全国各地有相当多的项目需要开展水土保持监测。水利部制定了《生产建设项目水土保持监测规程》,连续印发对监测工作的指导意见等,不断加强生产建设项目水土保持监测工作的管理。4.1 监测十分重要,可是一些单位出发点和目的却走偏了同学们刚学习水土保持监测可能还不知道,社会上对生产建设项目水土保持监测存在误区,生产建设单位把水土保持监测作为敲门砖,委托了技术单位后只提了一个要求,即监测单位给我“编”个监测报告,让我的项目通过水土保持验收,能投产运行就行了,至于过程中的水土流失问题不闻不问;而监测单位也乐于失职,不去现场,不做监测,把监测成果“编造”出来,还节省了成本,增加了自身经济效益。这就失去了开展监测的目的和意义。
之所以请专业机构帮助企业开展水土保持监测,就是要通过实地观测,适时监测,随时了解和掌握各区段、各施工单位的水土流失状况,发现问题随时在现场整改,把水土流失控制到最小,监测单位要成为生产建设单位的工作助手。同时,监测季报、监测年报等数据资料,是水土保持监督管理部门的一线耳目,可及时掌握现场情况,作出相应部署和处置措施,使监督检查更具针对性、时效性。因此,监测工作重在监测,作用在过程中。4.2 生产建设项目水土保持监测不是搞科研,要聚焦于项目水土流失问题常规的水土保持监测,为了探索规律、建立预测模型,布设了许多对比试验场,还要做人工模拟降雨,这是研究类监测。而生产建设项目监测,重点是生产建设全过程(施工前的背景、施工准备期的五通一平、施工期、项目完工期、生产运行期等)、全方位的监测、监控,重点针对扰动土地情况、取土场取料场情况、弃土场弃渣场情况、水土流失状况、水土保持措施实施情况及效果等,是实地、实际发生的状况。
每个项目的占地和扰动范围、土石方工程量、施工建设期等各不相同,监测方法和布点就要根据项目特点合理确定,大面积、长距离的项目宏观监测宜采用遥感方法,选择有代表的区段设置观测点;占地范围集中的项目宜采用实地观测方法。水利部监测规程中对扰动土地、取土(石、料)场、弃土(石、渣)场、水土流失状况、水土保持措施的具体监测内容、监测频次、数据上报等作了明确规定,监测机构和人员应严格遵守。为了更好的指导监测工作开展,监测规程中对各自监测过程的记录表均作了统一制式表格,避免漏项。同学们感受到了吧,国家对水土保持工作的指导已做到事无巨细,更有利于没有实践经验的同学们毕业后开展相关工作。
从技术进步、快捷、准确性来看,诸如地理位置、面积、长度、土石方量、水土保持措施数量等数据的监测,如果你要每月、每季都作全面调查量测,工作量是很大的,就需要采用先进技术和方法,目前,许多监测机构均已配备了无人机,运用专业软件,帮助你完成繁重的量测任务,并且具有相当的精度。
虽然同学们还没有摸过无人机,更没有拿到无人机操作证,但相信你们工作后,一定会很快持证上岗,因为无人机目前已成为各行各业、社会公众的日常工具了。
4.3 监测季报、年报、总结报告,要及时、准确、客观编写,“三色”评价是新要求监测工作要发挥作用,其监测信息就要及时、规范送达相关单位,报告的内容要全面,语言应简明,数据要真实,重点应突出,结论要客观。如果没有到现场监测,编造监测数据、随意下监测结论,这个性质可就大变了,会被追究责任的,同学们一定要牢记。
水利部的监测规程中对监测季报给出了制式报告表,同学们照着表调查、填报就不会有大漏洞。对监测年报给出了报告提纲。项目完工后的水土保持监测总结报告,明确规定了7个章节的内容,监测人员要按规定编制。为了使监测工作能真正控制施工过程中的水土流失问题,2020年水利部明确了对施工单位的水土保持“三色”评价标准。通过采用卫星遥感、无人机遥感、视频监控、地面观测、实地调查量测等多种方法,依据监测获得的扰动土地情况、水土流失状况、水土流失防治成效、水土流失危害等进行量化赋分,总分80分及以上者为”绿灯”,60-80分者为“黄灯”,低于60分者为“红灯”。
生产建设单位、水土保持监管部门将依据“三色”评价结论,进行现场检查、处置。同学们都走过无数个红绿灯,水土保持监测就要起到指挥施工、监控违规、维护良好秩序的作用。