風沙區(qū)入河風沙量監(jiān)測技術規(guī)程Technicalcodeofpracticeformonitoringt2025-02-28發(fā)布2025-03-28實施內蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布I前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14風沙運動監(jiān)測 15入河風沙量計算 4附錄A(資料性)監(jiān)測區(qū)本底調查統(tǒng)計表 7附錄B(資料性)監(jiān)測指標體系 8附錄C(資料性)常見風沙流與風速風向監(jiān)測儀器設備 9附錄D(資料性)2m高度起沙風情況統(tǒng)計 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替DB15/T1017-2016《風沙區(qū)入河風積沙量監(jiān)測技術規(guī)程》,本文件與DB15/T1017-2016相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：——更改了“術語和定義”(見第3章，2016年版的第3章);——更改了“監(jiān)測項目與監(jiān)測方法”(見第4章、第5章，2016年版的第4章);——刪除了“監(jiān)測設備”(見2016年版的第5章);——更改了附錄A(見附錄A,2016年版的附錄A);——更改了附錄B、附錄D(見附錄B、附錄D,2016年版的附錄B、附錄C);——增加了附錄C(見附錄C)。本文件由內蒙古自治區(qū)水利廳提出。本文件由內蒙古自治區(qū)水利標準化技術委員會(SAM/TC21)歸口。本文件起草單位：水利部牧區(qū)水利科學研究所、黃河水利委員會黃河水利科學研究院、山東農業(yè)大學、內蒙古自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展中心、內蒙古農業(yè)大學、磴口縣水利局。本文件主要起草人：郭建英、李錦榮、董智、田世民、崔崴、何京麗、潘英華、楊振奇、李慶和、閆敏、唐國棟、張鐵鋼、葛楠、鄭穎、岳征文、劉靜、趙天啟、張俊、馮秀、田秀民、要振宇、張海霞、劉心宇、苗恒錄、劉茜雅、董雷、田甜、史鵬莉。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2016年首次發(fā)布為DB15/T1017-2016《風沙區(qū)入河風積沙量監(jiān)測技術規(guī)程》;——本次為第一次修訂。1風沙區(qū)入河風沙量監(jiān)測技術規(guī)程本文件規(guī)定了風沙區(qū)入河風沙量監(jiān)測的術語和定義、風沙運動監(jiān)測、入河風沙量計算等內容。本文件適用于流經風沙區(qū)河流的入河風沙量監(jiān)測與計算。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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。GB/T20483土地荒漠化監(jiān)測方法GB/T24255沙化土地監(jiān)測技術規(guī)程SL/T277水土保持監(jiān)測技術規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。入河風沙量theamountofaeoliansandinto河道邊界外地表沙物質在風力作用下以風沙流和沙丘移動的形式進入河道邊界以內的沙物質總量。4風沙運動監(jiān)測4.1本底調查4.1.1通過遙感監(jiān)測、野外調查、室內測試等方法獲取監(jiān)測區(qū)域土地利用類型、沙丘類型及形態(tài)、植被、土壤等基礎資料，并見附錄A的要求進行整理，調查指標體系應參見附錄B。具體方法可按照GB/T20483、GB/T24255、SL/T277的規(guī)定。本底調查包括：——監(jiān)測區(qū)域各種土地利用類型及分布；——流動沙丘類型及形態(tài)、高度、寬度、走向及所占比例；——植被類型、植被蓋度、植被高度；——土壤物理性質。4.1.2河道邊界確定應符合下列要求：——有堤防的河道，以河道兩側堤防為河道邊界；——無堤防的河道，以水文部門確定的河道測驗斷面左右端點為河道邊界；——無堤防且無測驗斷面的河道，以50年一遇水面線或設計洪水水位之間為河道邊界。24.2觀測場布設4.2.1觀測場地選擇按下列要求進行選擇：——應位于河道邊界以外且緊鄰河道的沙地(丘)區(qū)域，宜位于開闊、無明顯人為干擾區(qū)域；——如緊鄰河道區(qū)域無適宜場地，則場地可向外延伸，但距離河道邊界應小于500m;——沙丘沿河道兩側分布的，河道兩側均應有觀測場地；——各土地利用類型區(qū)的觀測場地連續(xù)分布面積應大于等于1km2;——場地選擇區(qū)無洪水淹沒的風險。4.2.2觀測場地布設4.2.2.1流動沙丘應選擇典型沙丘布設監(jiān)測點。4.2.2.2半固定沙丘應根據(jù)半固定沙地(丘)裸露區(qū)域和植被覆蓋區(qū)域的分布特征布設監(jiān)測點，監(jiān)測點應能夠代表半固4.2.2.3固定沙丘應根據(jù)固定沙地(丘)植被類型、群落結構特征和分布面積布設監(jiān)測點，監(jiān)測點應能夠覆蓋固定沙地(丘)的主要植被類型。4.2.2.4監(jiān)測樣點數(shù)每個觀測場地內布設的監(jiān)測點應不少于3個。4.3監(jiān)測設備4.3.1風沙流監(jiān)測設備包括蠕移收集器、集沙儀和風沙觀測通量塔，可根據(jù)監(jiān)測對象見附錄C選擇相應的監(jiān)測設備。4.3.2沙丘移動監(jiān)測設備包括測量儀器、三維激光掃描儀等設備，并符合下列要求：——測釬宜為光滑細長的圓柱形硬質金屬桿，直徑宜為2mm~10mm,長宜為50cm~100cm;——測樁可采用一端為方形、另一端為三角形的木質樁，長宜為2m~3m,寬宜為7cm~10cm,厚宜為5cm~7cm;——水準儀、全站儀、RTK測量儀器、三維激光掃描儀、無人機等測量設備，可采用商用標準產品，精度滿足地形測量要求。4.3.3自動風速風向監(jiān)測儀用于監(jiān)測風沙區(qū)的氣象特征，見附錄C的相關參數(shù)要求選擇相應的設備。4.4儀器布設4.4.1風速風向儀3宜選擇在其他監(jiān)測儀器的上風向、平坦開闊的地方，和集沙儀之間的距離應大于30m。4.4.2風沙觀測通量塔應沿主風向在河道兩側各布設1個，宜從1m高度處開始，每隔1m或2m設置風沙監(jiān)測儀器，也可根據(jù)監(jiān)測需求在其他高度設置風沙監(jiān)測儀器。4.4.3集沙儀集沙儀布設應符合下列要求：——風沙流結構、風沙量的實時監(jiān)測宜選用附錄C中的蠕移收集器和多梯度旋轉集沙儀，每個監(jiān)測點應布設以上集沙儀各不少于1個；——風沙量長期監(jiān)測宜選用附錄C中的全方位多層集沙儀，每個監(jiān)測點應布設不少于1個集沙——不同風向的風沙量監(jiān)測宜采用全方位定點集沙儀或全方位多層集沙儀，每個監(jiān)測點應布設不少于1個全方位集沙儀。4.5監(jiān)測內容與方法4.5.1沙丘沿河道邊界長度應利用高分辨率遙感(航拍)影像資料，并結合實地調查進行確定。4.5.2各類型沙地(丘)的起沙風速采用小型自動氣象站進行現(xiàn)場監(jiān)測，或利用仿真地面、風洞模擬進行試驗觀測，并在野外進行校準和率定。4.5.3風速與風向可采用自動風速風向儀進行監(jiān)測，根據(jù)氣象站采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計16個風向大于起沙風速的不同等級各風速(等級步長為1m/s),并計算不同等級風速累積持續(xù)時間及其與河道方向的夾角，統(tǒng)計格式見4.5.4風沙流測定4.5.4.1監(jiān)測時間應定期進行收集后，烘干后稱重，非風季應每月或每季度對各監(jiān)測點集沙儀的沙物質進行收集并稱重，風季應針對每次風蝕事件結束后進行收集沙物質。4.5.4.2監(jiān)測方法4.5.4.2.1當蠕移收集器中沙物質與收集孔持平時，應收集蠕移收集器中的全部沙物質。4.5.4.2.2當集沙儀中與地面接觸的最底層集沙盒收集滿時，應收集整個集沙儀的全部沙物質，并記錄時間。4.5.4.3入河風沙量計算4.5.4.3.1利用集沙儀監(jiān)測沿河兩岸不同土地利用類型的風沙運動，根據(jù)某一時段內集沙儀收集風沙的重量和集沙儀進沙口的寬度，計算蠕移和躍移形式的入河風沙量。4.5.4.3.2利用河道兩側沿主風向方向布設的風沙觀測通量塔，監(jiān)測不同高度的懸移風沙輸沙量，并4擬合懸移風沙輸沙量與距地面高度之間函數(shù)，通過積分計算2m~10m高度范圍沿主風向進入和輸出河道范圍的形式的入河風沙量。4.5.4.4流動沙丘移動監(jiān)測4.5.4.4.1監(jiān)測時間非風季應每月或每季度對各監(jiān)測沙丘進行監(jiān)測，風季每月和每場大風事件結束后進行監(jiān)測。4.5.4.4.2監(jiān)測方法4.5.4.4.2.1在監(jiān)測的沙丘正前方及四周邊界埋設測樁，測樁主要布設于沙丘的兩翼(沙丘中部分界線)、獸角(沙丘兩邊的邊角)及迎風坡坡腳，布設7根及以上測樁，以控制流動沙丘的邊界。4.5.4.4.2.2采用全站儀、RTK、無人機載激光雷達、高分辨率遙感影像等設備在測樁邊界內測量地形，測量過程中明確標記沙丘的邊界、沙脊線、落沙坡邊界等特征位置，每月、每季度或每場大風過后測量4.5.4.4.2.3按1:200的比例尺繪制地形圖(包括沙丘形態(tài)平面圖和等高線圖),利用測量軟件分析，獲取沙丘的移動方向、形態(tài)變化和移動距離。4.5.4.4.3沙丘入河沙量計算利用測量軟件或者地形分析軟件，對相鄰兩次測量的地形圖進行分析，確定沙丘單次移動進入河道的沙物質總量。5入河風沙量計算5.1入河風沙總量總入河風沙量由沙丘移動引起的入河風沙量和風沙流引起的入河風沙量兩部分組成，按式(1)計式中：S——入河風沙總量，單位為噸每年(t/a);Smov——沙丘移動入河風量，單位為噸每年(t/a);Swin——風沙流入河沙量，單位為噸每年(t/a)。5.2沙丘移動入河風沙量5.2.1沙丘移動入河風沙量根據(jù)沙丘移動量和沙丘沿河道邊界長度，按式(2)計算：式中：Smov——沙丘移動入河沙量，單位為噸每年(t/a);W——沙丘移動量，單位為噸每米每年，t/(m·a);L——沙丘沿河道邊界長度，通過監(jiān)測獲取，單位為米(m)。5 (3)W——沙丘移動量，單位為噸每米每年，t/(m·a);5.3.2蠕移和躍移引起的入河風沙量按式(5)(6)(7)計算：Scs=Scsin-Scsout (5) (6)6Ssusout——某一土地利用類型由河道另一側輸出河道的懸移風沙量，單位為噸每米每年，t/(ma);Li——第i類土地利用類型沿河道的長度，通過監(jiān)測獲取，單位為米(m)。f(h)——懸移風沙輸沙量與距地面高度之間的擬合函數(shù)；h—距地面高度，單位為米(m);1、10——定積分的上下限，是風沙觀測通量塔上布設集沙盒的最低(1m)和最高(10m)距地面高度。7(資料性)監(jiān)測區(qū)本底調查統(tǒng)計表監(jiān)測區(qū)本底調查統(tǒng)計表見表A.1。表A.1監(jiān)測區(qū)本底調查統(tǒng)計表地點與土地利用沙丘類型、度、寬度、走向占比例%%%高度m物理性質8(資料性)耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、交通沙地(丘)類型流動沙地(丘)、半固定沙地(丘)、固定沙地(丘)的分布，面積，流沙比例沙丘迎風坡長度、坡度，背風坡長度、坡度，沙丘高度，沙丘寬度，不同土地利用狀況下的植被蓋度，植被種類組成，喬木的平均樹高、胸徑、郁閉度，灌木的土壤物理性質河道邊界確定，不同土地利用狀況河道邊界的長度、走向2m高度起沙風速，大于起沙風速的風速、風向、持續(xù)時間，風向與河道邊界的夾角9(資料性)常見風沙流與風速風向監(jiān)測儀器設備常見風沙流與風速風向監(jiān)測儀器設備見表C.1。表C.1常見風沙流與風速風向監(jiān)測儀器設備設備類型風沙流監(jiān)測蠕移質孔，孔直徑5mm。多梯度旋轉集沙儀躍移質(不區(qū)分方向)監(jiān)測。從集沙儀收集沙物質稱量，稱重精度為0.01g。儀躍移質(區(qū)分方向)儀懸移質設備類型風速風向監(jiān)測自動風速風向風向工作溫度宜為：-40℃~+60