浙江省水土保持科技创新探索与实践

第２期总第１９２期　２０１４年３月　浙江水利科技　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｈｙｄｍｔｅｃｈｎｉｃｓ　Ｎｏ．２　Ｉｌ０ｔａｌ　Ｎｏ．１９２　Ｍａｒｃｈ　２０１４　

浙江省水土保持科技创新探索与实践　

邬杨明’，叶永棋　。叶碎高　。马昌臣０　

（１．浙江省水土保持监测中心，浙江杭州３１０００９；　

２．浙江省水利河口研究院，浙江杭州　３１００２０；　

３．浙江广川工程咨询有限公司，浙江杭州　３１００２０）　

摘要：针对新时期水土保持工作的需求，对近年来浙江省在水土保持监测技术与设备研发、水土流失规　

律研究、低丘缓坡水土流失防治对策研究、水土保持应用研究以及水库水源地水土保持等科技创新方面所进行　

的探索与实践进行了总结，对下一步研究工作提出了展望。　

关键词：水土保持；土壤侵蚀；监测设备；核示踪技术；无人机技术；浙江　

中图分类号：Ｓ１５７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８．７０１Ｘ（２０１４）ｏ２．０００１—０４　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　

Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ：Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　

Ⅵ　Ｙａｎｇ－ｍｉｎｇｌ，ＹＥ　Ｙｏｎｇ－ｑｉ２，ＹＥ　Ｓｕｉ－ｇａｏ２，ＭＡ　Ｃｈａｎｇ－ｃｈｅｎ３　

（１．Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１０００９，Ｚｈｏｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ＆Ｅｓｔｕａｒｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２０，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ；　

３．Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｇｕａｎｇｅｈｕａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２０，Ｚｈ￣ｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　

ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｅｒｏｓｉｏｎ　ｒｕｌｅｓ，ｃｏｎｔｒｏｌ　

ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｉｎ　ｌｏｗ　ａｎｄ　ｇｅｎｔｌｅ　ｈｉｌｌｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｉｎ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｌ￣ｅｓ．Ｉｔ　ｔｈｅｎ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｐｌａｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｎｅｘｔ　ｓｔｅｐ　

ＷＯｒｋ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ；Ｚｈｅｊｉａｎｇ　

１问题的提出　

水土资源是人类赖以生存的基础条件和重要前提，保　

护水土资源既是保护现实生产力，也是保护经济社会可持　

续发展的能力。在全面建设小康社会、加快推进社会主义　

现代化建设的新历史时期，水土保持的基础地位和作用更　

加凸现。２０１１年中央１号文件《中共中央国务院关于加快　

水利改革发展的决定》…１中明确做出了“搞好水土保持和水　

生态保护，采取小流域综合治理、坡耕地整治、造林绿化、　

生态修复等措施，有效防治水土流失。进一步加强重点区　

域及山洪地质灾害易发区的水土流失防治”，相配套的《中　

共浙江省委浙江省人民政府关于加快水利改革发展的实施　

意见》（浙委［２０１１］３０号）＿２　Ｊ中，也相应提出了“加强水　

土保持，推进易灾地区、江河源头区、水源涵养区水土流　

收稿日期：２０１４—０１．１１　作者简介：邬杨明（１９６９一），男，高级工程师，大学本科　主要从事水利、水土保持工程研究与管理工作。　

Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｙｍ＠ｚｊｗａｔｅｒ．ｇｏｖ．ｃｎ　失防治，……加大造林绿化、生态修复、坡耕地退耕还林　力度”的要求；充分体现了党中央对水利、水土保持工作　的高度重视。十八大ｌ３　Ｊ提出了“大力推进生态文明建设”，　

并指出“加大自然生态系统和环境保护力度，……推进水　

土流失综合治理，坚持预防为主、综合治理，……强化水、　大气、土壤等污染防治”、实施“建设美丽中国”等，对水　土流失防治提出了明确要求，为新时期水土保持事业发展　指明了方向。　

浙江省各地仍有不少坡耕地、园地、经济林地存在严　重的水土流失问题。近几年，大量的低丘缓坡开发、土地　整理，在提供土地资源、促进农民增收的同时，由于部分　

地区未采取相应的水土流失防治措施或措施不当等原因，　造成的水土流失问题也较为突出。因此，为有效防治水土　流失，保护土地开发利用和社会经济建设中的水土资源，　

推动水土保持各项事业的进程，提高整个社会对水土保持　工作的认可，近年来浙江省在水土保持科技创新方面进行　了有益的探索和实践。　

２浙江省水土流失的特点与危害　

浙江省日照充足雨量丰沛，森林覆盖率高达６０％。自　

・　１　・

　邬杨明，等：浙江省水土保持科技创新探索与实践　

然条件下，水源涵养能力、土壤保育能力较强，水土流失　

较少且轻微。根据全国水利普查水土保持情况普查浙江省　

普查结果及２０１２年度全省水土流失样地调查结果，２０１２年　全省共有水土流失面积９　６７７　ｋｍ２，占全省总土地面积的　

９．３４％。全省以轻、中度为主，轻度水土流失面积占到水　

土流失总面积的６９．９％，中度水土流失面积占水土流失总　

面积的２０．８％。　

浙江省陆域面积１０．１８万ｋｍ２，山地多平地少，素有　

“七山一水二分田”之称。根据２０１０年第六次全国人口普　

查结果，浙江全省常住人口５　４４２．６９万，主要集中在平地。　

人口密度大，基础设施建设、低丘缓坡开发、开发园区建　

设、经济林地等各类生产建设活动频繁，加之降雨强度大，　

导致水土流失分布广、强度大，水土保持问题不容忽视。　

浙江省水土流失的危害具有鲜明地方特色，主要表　

现在：　

（１）山区土层薄，稍有流失，土地即丧失生产能力，　

危及山区农业（经果林业）的可持续生产。一方面，由于　

水土流失带走的细粒级组分是土壤中质量最高的部分，结　

果造成土壤中有机质和养分的大量流失，土壤肥力下降；　

另一方面，水土流失带走大量的肥沃表土。浙江省山地和　

丘陵面积占陆域总面积的７０．４％，山区土层薄，加之浙江　

省降雨强度大，土壤再生能力差。　

（２）污染河道及水库水环境、危及城镇供水水源安全。　

浙江省县以上城市有６９％以水库为水源地，占到全省集中　

式供水人口的６２．７％，水库已成为浙江省城乡供水的生命　

线＿４Ｊ。而水土流失的水土携带大量的有机质、重金属和化　

肥、农药，流入江河湖库，为水体富营养化提供补充，污　

染水质，危及城镇供水水源安全。据统计研究，水土流失　

已成为我国水源氮、磷、钾污染的主要原因。长江中上游　

宜昌站年均输沙量５．３亿ｔ，估算其中含氮、磷、钾５００　

万【【５］。　

（３）泥沙淤积平原河网，加剧洪涝灾害和城市内涝，　

影响工程效益的发挥。２０世纪６ｏ年代以来，浙江省八大水　

系因泥沙淤积，河床普遍抬高０．５　１．０　ｍ，内河航程缩短　

了１　０００多公里。水流中裹挟的大量泥沙进入水库后，造成　

水库淤积，库容减小，严重影响了工程效益的发挥。浙江　

省新安江水库因周围山地的水土流失量增加，其使用寿命　

预计将缩短至原设计的１／５Ｅ６Ｊ。　

３浙江省水土保持科技的探索实践　

３．１　水土保持监测技术与设备研发　

为提高水土流失监测精度与效率，高效开展水土保持　

工作，提高整个社会对水土保持工作的认可，近年来开展　

了土壤侵蚀监测设备研制、核示踪监测技术应用研究以及　

无人机航拍监测试验研究工作。　

３．１．１土壤侵蚀监测设备研制　

２００６年在浙江省水利厅的支持下，浙江省水利河口研　

究院开展了“水土流失实时监测关键技术研究”，包括径流　

・２・　中的泥沙含量监测、数字采集、数字传输、数字分析处理　

技术和监测仪器设备等方面的研究开发，在我国首次对传　

统的水土流失监测设备设施进行自动化改造、设计，全面　

提升了监测系统的自动化水平和监测数据的准确性，并完　

成了土壤侵蚀实时监测仪的设计与原型机制作工作ｌ　Ｊ，　

获得实用新型专利２项¨。。“Ｊ，发明专利１项＿１　。目前该仪　

器已在浙江省水土保持监测网络推广应用。浙江省水利河口　

研究院自主研发的“便携式侵蚀沟测量仪”＿ｌ　ｊ采用了传统　

地表糙率仪并结合激光扫描技术，实现了对坡面土壤侵蚀　

沟的自动化跟踪测量，具备了侵蚀沟地貌特征、侵蚀量变　

化和侵蚀过程的时空变化的动态监测能力，大大提高了坡　

面侵蚀沟监测的工作效率。通过该仪器的研发，获得了实　用新型专利和发明专利各１项【¨　。该设备被浙江大学实　

验室采用，并应用于林下水土流失监测。在此基础上，浙　

江省水利河口研究院开发了一种能较好应用于三维面状水　

土流失场地的监测工具一转角结构激光土壤侵蚀监测仪。　

该仪器通过更加精准地对监测对象的定位观测，实现对监　

测区域水土流失量准确测量和动态演变的把握。获得实用　

新型专利１项【１６］，申请发明专利１项＿１　。　

为了解决土壤侵蚀观测的自动化问题，中国水电顾问　集团华东勘测设计研究院自行研发了一种不同于传统人工　

读取数据的自动化观测技术一“用于土壤侵蚀观测的光电　

测尺”，以及一种专门针对开发建设项目的、廉价的、采样　

数量少的无人值守式设备一“用于开发建设项目土壤流失　

观测的自动采样瓶”，并分别获得了实用新型专利ｌ１０　。　

３．１．２核示踪技术在水土流失监测中的应用研究　

依托浙江省科技计划项目“ｍｃｓ在生态环境监测中的　

应用研究”，浙江省水利河口研究院开展了　ｃｓ核示踪技术　

研究，揭示了浙江省典型用地的土壤侵蚀规律、分布特征　

及水土流失背景值，并建立了全省水土流失背景值分区计　算模型［２０．２Ｊ］。　

中国水电顾问集团华东勘测设计研究院则开展了　Ｂｅ　

（铍）核示踪技术研究，并应用于大型开发建设项目背景值　

的估算中，取得了较好效果［篮　Ｊ。　

３．１．３无人机技术在水土保持监测中的应用研究　

在浙江省水利河口研究院科研基金支持下，２００８年开　

展了“无人机低空遥感影像在水利行业应用”项目研究。　

分别开展了滩涂资源调查、浙东引水工程水土保持监测等　

试验研究，取得了较好效果。遗憾的是由于当时无人机售　

价昂贵、操作困难，得出了技术上可行、经济上不合理的　

结论。近几年来，随着无人机技术的不断成熟，造价逐步　

下降、操纵日趋简化，无人机在水土保持监测中的应用又　被提上了议事日程。目前，浙江省水利河口研究院已组织　

开展无人机研制和应用研究，适用范围逐步扩大到水域监　

测、水土保持监测、水旱灾情监测和海洋测绘、资源调查　

等领域。　

中国水电顾问集团华东勘测设计研究院无人机遥感技　

术在江苏省走马塘拓浚延伸工程、舟山电厂二期４号机　

“上大压小”扩建工程、浙能舟山六横电厂工程（２×１

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