《平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)田徑流監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》-報批稿

ICS13.060.01

CCSB10

32

江蘇省地方標準

DB32/TXXXX—XXXX

平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)田徑流監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforfarmlandrunoffmonitoringinplainwater-netregion

（報批稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

江蘇省市場監(jiān)督管理局??發(fā)布

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II

DB32/TXXXX—XXXX

平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)田徑流監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)田徑流監(jiān)測的相關(guān)定義術(shù)語、農(nóng)田徑流監(jiān)測場的布置與監(jiān)測設備安裝、

徑流樣品的采集與分析測試、徑流中氮磷及其他污染物排放量的計算、徑流監(jiān)測場的管理與質(zhì)量控制等

內(nèi)容。

本文件適用于各級農(nóng)業(yè)環(huán)保部門及監(jiān)管單位以及科研部門對平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)田徑流進行監(jiān)測的活動。

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。

GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標準

GB/T5750.5生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標

GB11892水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定

GB/T11893水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法

GB17378.4海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分海水分析

GB/T41222土壤質(zhì)量農(nóng)田地表徑流監(jiān)測方法

HJ91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ/T346水質(zhì)硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法

HJ493水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定

HJ630環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術(shù)導則

HJ632土壤總磷的測定堿熔-鉬銻抗分光光度法

HJ636水質(zhì)總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法

HJ665水質(zhì)氨氮的測定連續(xù)流動-水楊酸分光光度法

HJ667水質(zhì)總氮的測定連續(xù)流動-鹽酸萘乙二胺分光光度法

HJ670水質(zhì)磷酸鹽和總磷的測定連續(xù)流動-鉬酸銨分光光度法

HJ717土壤質(zhì)量全氮的測定凱氏法

SL21降水量觀測規(guī)范

NY/T1121.24土壤檢測第24部分：土壤全氮的測定自動定氮儀法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

農(nóng)田徑流farmlandrunoff

降水或灌溉水進入農(nóng)田土壤后，除了植物截留、蒸發(fā)、下滲以及田埂蓄留外，其余流經(jīng)田塊排水口

或者漫過田埂排出農(nóng)田外的水流。

3

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[GB/T41222-2021，定義3.2]

3.2

徑流監(jiān)測場runoffmonitoringfield

用于監(jiān)測徑流發(fā)生的場地，包括徑流監(jiān)測小區(qū)、雨量計、徑流收集系統(tǒng)及其他附屬設施等。

[GB/T41222-2021，定義3.3]

3.3

徑流監(jiān)測小區(qū)runoffmonitoringplot

對降雨特征、土壤侵蝕以及產(chǎn)流產(chǎn)沙過程進行定性觀察和定量測量的特定閉合區(qū)域。

[GB/T41222-2021，定義3.4]

3.4

徑流分流裝置runoffseparator

一種用于平均分配農(nóng)田徑流而減少徑流收集箱（桶）或收集池體積的裝置。

[GB/T41222-2021，定義3.6]

4徑流監(jiān)測場的布置與監(jiān)測設備安裝

4.1徑流監(jiān)測場的布置

農(nóng)田徑流監(jiān)測場應布設在待測農(nóng)田的典型區(qū)域，其土壤類型、肥力水平、灌排條件、種植制度等能

代表當?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)條件，且距離村莊、骨干河道、公路等區(qū)域不小于50m，周圍20m范圍內(nèi)無6m以上

的樹木或建筑物。

4.2徑流監(jiān)測小區(qū)布設

4.2.1徑流監(jiān)測小區(qū)的面積一般為30m2~50m2。小麥、水稻等密植作物小區(qū)面積不小于30m2；其他作

物、果園、林地等面積不小于40m2。小區(qū)長寬比以1.5:1為宜。每個監(jiān)測小區(qū)宜設3個重復。

4.2.2小區(qū)四周設置圍埂，旱地圍埂高出地表10cm~15cm、埋深不少于20cm，水田圍埂高于地表25cm、

埋深不低于40cm，確保不串水不漏水。長期固定監(jiān)測點的圍埂宜采用帶鋼筋的水泥混凝土。各監(jiān)測小

區(qū)的排水口高度應保持一致，水田排水口的具體高度因生育期不同而相應調(diào)整，高于田面5cm~20cm；

旱地或旱作排水口低于田面，確保排水通暢。監(jiān)測小區(qū)四周設置保護行，寬度不小于3m。

4.3雨量計及其安裝

徑流監(jiān)測場附近2km范圍內(nèi)若有氣象站，宜采用氣象站的降雨監(jiān)測數(shù)據(jù)。若無，應安裝自計式雨量

計監(jiān)測降水量，具體設施安裝按SL21的規(guī)定執(zhí)行。

4.4徑流收集系統(tǒng)及安裝

4.4.1徑流收集裝置的數(shù)量

一個徑流監(jiān)測小區(qū)建設一個單獨的徑流收集裝置。徑流監(jiān)測小區(qū)及徑流收集裝置排列可參考附錄A。

徑流收集裝置應設在徑流監(jiān)測小區(qū)內(nèi)地勢較低便于排水的地方。

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4.4.2徑流收集管及安裝

徑流收集管采用三型聚丙烯（PPR）管或硬聚氯乙烯（UPVC）管，埋設在徑流小區(qū)的圍埂下，另

一端與徑流收集裝置連接。常年旱作農(nóng)田采用“一”字形徑流收集管，水旱輪作農(nóng)田采用專用的“上”

字形徑流收集管，徑流收集管進水端加裝過濾網(wǎng)，具體安裝方式參照附錄B。

4.4.3徑流收集裝置容積的確定

徑流收集池的有效容積按GB/T41222執(zhí)行，根據(jù)當?shù)?0年一遇暴雨產(chǎn)生的徑流量進行設計，計算公

式如下：

................................(1)

式中：?3

?=?10×?×?×10

V——徑流收集池的設計有效容積，m3；

P10——10年一遇暴雨的降水量，mm；

S——徑流監(jiān)測小區(qū)面積，m2；

f——徑流系數(shù)。

注：徑流系數(shù)旱地推薦以0.45、水田以0.66進行計算；或者根據(jù)當?shù)赝愋娃r(nóng)田的最大徑流系數(shù)進行計算。

4.4.4徑流收集裝置的選擇

4.4.4.1水泥徑流池

適用于長期固定徑流監(jiān)測點。徑流收集池池壁和池底應采用帶鋼筋的混凝土澆筑，徑流池內(nèi)外壁兩

側(cè)、池底均應進行防滲處理。徑流池深度以80cm~100cm深為宜，地上部分高度與監(jiān)測小區(qū)田埂持平。

每個徑流池均應設置硬質(zhì)蓋板。徑流池的池壁厚度、混凝土強度以及徑流池的硬質(zhì)蓋板按GB/T41222

規(guī)定執(zhí)行。徑流池內(nèi)宜配置一徑流收集桶，用于小徑流量時的收集。

4.4.3.3徑流收集箱（桶）

適用于短期徑流監(jiān)測或者無法建設標準徑流池的情況，與徑流分流裝置（見附圖C.1）配套使用。

徑流收集箱（桶）的實際容積等于設計有效容積除以徑流分流裝置中分流管的個數(shù)，深度以50cm~60cm

為宜，長寬依據(jù)徑流小區(qū)的實際情況而定。徑流收集箱（桶）采用硬PVC板、鍍鋅鐵皮或薄鋼板等不易

變形不會生銹產(chǎn)生二次污染的材質(zhì)，保證不漏水滲水，安裝參照附圖C.2。

4.4.5排水系統(tǒng)布設

宜在徑流池一側(cè)開挖比徑流池深10cm以上的排水溝渠，并在徑流池排水側(cè)底部埋設帶塞子或閥門

的排水管。也可采用在徑流池底開挖排水凹槽、前端安裝沖洗泵、末端建設抽排池的方法排空徑流池中

徑流水，具體參見附錄D。

5徑流樣品的采集與分析測試

5.1監(jiān)測周期

原位監(jiān)測以一年為一個監(jiān)測周期，包括作物生長階段以及農(nóng)田非種植時段。一般情況下，1個監(jiān)測

周期從第1季作物播種前翻耕開始，到下一年度同一時間段為止。

5.2樣品的采集

5.2.1采樣時間和頻次

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每次有產(chǎn)流或排水后進行采樣,采樣應在降雨結(jié)束24h內(nèi)進行。梅雨期間，應在徑流池水量達到80%

后進行采樣，最大間隔不能長于5d。

5.2.2采樣步驟

5.2.2.1準確測量徑流池內(nèi)水面高度（精確至mm），計算徑流量。

5.2.2.2用清潔工具將徑流池內(nèi)的水充分攪拌均勻，用清潔采樣瓶采集混合水樣2份，1份供分析測試用，

另1份作為備用。每份水樣至少500mL。采樣瓶的選擇和準備按HJ493中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5.2.2.3取完水樣后，排空徑流池或徑流箱（桶）內(nèi)徑流水，并清洗干凈。

5.3樣品的貯存與管理

采集后的水樣1℃～5℃冷藏避光條件下保存并立即送回實驗室進行分析，樣品的保存應符合HJ

493的要求。所取水樣1瓶用于徑流液中氮磷及其他污染物成分含量的測定；1瓶用于泥沙含量的測定。

若不能當天測定，則應在水樣內(nèi)滴98%H2SO42滴～3滴調(diào)節(jié)至pH≤2，防止污染成分形態(tài)轉(zhuǎn)化。銨氮和

總磷應在24h內(nèi)測定完畢，高錳酸鹽指數(shù)應在2d內(nèi)測定完畢，總氮應在7d內(nèi)測定完畢。

5.4監(jiān)測項目與分析方法

5.4.1必測項目

必測項目包括徑流量、徑流泥沙含量，徑流樣上清液中的總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷和磷酸鹽含

量及高錳酸鹽指數(shù)，泥沙中的總氮、總磷含量，分析方法見表1。

表1必測項目的分析方法

必測項目分析方法

徑流量見6.2

泥沙含量取其中一瓶徑流水樣，將樣品離心或者用濾紙進行過濾，上清液或濾液用來測定徑流液中污

染物含量，沉淀部分用蒸餾水洗滌轉(zhuǎn)移到清潔燒杯中，低溫真空干燥至恒重，測定泥沙質(zhì)量。

徑流液中總氮堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636）或連續(xù)流動-鹽酸萘乙二胺分光光度法（HJ667）

徑流液中氨態(tài)氮靛酚藍法（GB17378.4）或連續(xù)流動-水楊酸分光光度法（HJ665）

徑流液中硝態(tài)氮紫外分光光度法（HJ/T346）

徑流液中總磷消解-鉬酸銨分光光度法（GB/T11893）或連續(xù)流動-鉬酸銨分光光度法（HJ670）

徑流液中磷酸鹽磷鉬藍分光光度法（GB/T5750.5）或連續(xù)流動-鉬酸銨分光光度法（HJ670）

徑流液中高錳酸鹽指數(shù)高錳酸鉀氧化法（GB11892）

泥沙中總氮采用自動定氮儀法（NY/T1121.24）或凱氏法（HJ717）

泥沙中總磷采用堿熔-鉬銻抗分光光度法（HJ632）

5.4.2選測項目

選測項目可自行根據(jù)需要進行選擇測定，具體見表2。

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表2選測項目及分析方法

選測項目分析方法

pH、化學需氧量、五日生化需氧量、TOC、陰離子表面活性采用相關(guān)國家標準測定，如無，則按照GB3838規(guī)定的方法

劑、全鹽量、氯化物、總汞、總鎘、總砷、總鉻、總鉛、進行測定

糞大腸菌群、農(nóng)藥類、除草劑等

6相關(guān)計算

6.1泥沙含量

由下式計算得出：

...................................................................(2)

??3

式中：?=??×10

b——泥沙含量，g/L;

Ws——干泥沙重量，g；

Vs——水樣體積，ml。

6.2徑流量

徑流量計算公式如下：

?

..................................................................(3)

?×4

式中：?=?×?×10

M——每公頃農(nóng)田徑流發(fā)生量，m3/hm2；

a——徑流小區(qū)面積，m2；

s——徑流收集池/桶底部面積，m2；

h——徑流池/桶中徑流水深度，m；

n—分流孔數(shù)，個；若未用分流裝置，n=1。

6.3土壤流失量

由下式計算：

?

............................................................(4)

?×4

式中：?=?×?×?×10

F——每公頃農(nóng)田土壤流失量，kg/hm2；

a——徑流小區(qū)面積，m2；

s——徑流收集池/桶底部面積，m2；

h——徑流池/桶中徑流水深度，m；

n——分流孔數(shù)，個；若未用分流裝置，n=1。

b——徑流樣中泥沙含量，g/L

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6.4氮磷流失量或污染物徑流排放量

?

.....................................................(5)

?×

式中：?=?×?×?1+?2×?×10

R——每公頃農(nóng)田氮磷流失量或污染物排放量，kg/hm2；

a——徑流小區(qū)面積，m2；

s——徑流收集池/桶底部面積，m2；

h——徑流池/桶中徑流水深度，m；

n——分流孔數(shù)，個；若未用分流裝置，n=1；

b——徑流樣中泥沙含量，g/L；

C1——徑流水樣中氮磷/污染物濃度，mg/L；

C2——徑流泥沙樣中氮磷/污染物濃度，mg/g。

6.5累計徑流污染排放量計算

以一個監(jiān)測周期進行徑流污染物累計排放量的計算，監(jiān)測周期也可根據(jù)目的按時間長度如月、季、

年等進行劃分，也可按照作物生長季和生長周期進行劃分。由下式計算：

msh

PnC1C2b10.....................................................(6)

i1a

式中：

P——一個監(jiān)測周期內(nèi)的累計徑流污染物排放量，kg/hm2；

m——一個監(jiān)測周期內(nèi)的產(chǎn)流次數(shù)；

i——一個監(jiān)測周期內(nèi)第1、2、…、m次降雨產(chǎn)流；

a——徑流小區(qū)面積，m2；

s——徑流收集收集裝置底部面積，m2；

h——徑流收集裝置中徑流水的深度，m；

n——分流管數(shù)，個；若未用分流裝置，n=1；

b——徑流樣中泥沙含量，g/L；

C1——徑流水樣中氮磷/污染物濃度，mg/L；

C2——徑流泥沙樣中氮磷/污染物濃度，mg/g。

7徑流監(jiān)測場的管理與質(zhì)量控制

7.1監(jiān)測區(qū)域宜設置圍欄，避免無關(guān)人員或牲畜進入監(jiān)測小區(qū)。徑流監(jiān)測小區(qū)內(nèi)水肥管理方式應一致。

7.2應定期對徑流監(jiān)測場進行巡查，檢查監(jiān)測設備是否完好，徑流收集管中是否有雜物，徑流池是否漏

水、滲水，蓋子和塞子是否蓋好，徑流池（箱）桶是否清空，排水系統(tǒng)是否暢通。如發(fā)現(xiàn)問題，及時進

行維護。

7.3每次采樣時均應記錄對應的降雨量和徑流量或徑流池（桶/箱）中徑流水深度，及時分析樣品；對小

區(qū)的任何管理與擾動均應記錄，以便后續(xù)分析。

7.4采樣質(zhì)量控制按HJ91.2中的7.2執(zhí)行。實驗室內(nèi)分析測試項目應執(zhí)行HJ630中有關(guān)質(zhì)量控制的規(guī)定，

最好質(zhì)量控制。

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附錄A

（資料性附錄）

地表徑流監(jiān)測小區(qū)排列方式

地表徑流監(jiān)測小區(qū)排列如圖A.1所示。

圖A.1平原水網(wǎng)區(qū)地表徑流監(jiān)測小區(qū)排列示意

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附錄B

（資料性附錄）

農(nóng)田徑流收集管的結(jié)構(gòu)與安裝

1）水旱輪作農(nóng)田徑流收集管的結(jié)構(gòu)與安裝圖示

水旱輪作農(nóng)田采用專用的“上”字形結(jié)構(gòu)徑流收集管，見圖B.1。該徑流收集管為直徑為8cm～10cm

的PPR四通管，包含三個進水口（進水管口均帶管蓋）和一個出水口。出水口位于徑流池內(nèi)，由直管穿

過徑流池壁。A進水口主要用于收集稻季降雨時的地表徑流，高度和稻季的排水口高度一致，使用該進

水口收集徑流時B、C進水口應蓋上管蓋。B進水口主要用于水稻生長曬田期和落干期的徑流水收集，管

口下沿高度和稻季田面持平，使用該進水口收集徑流時C進水口應蓋上管蓋。C進水口主要用于旱季作

物生長期徑流水的收集，管口下沿高度與旱季排水溝溝底持平，一般在地表下10cm～15cm。注意旱

季時需在徑流管前挖一條深度與旱地內(nèi)部排水溝一致的集水溝，寬度15cm～20cm，確保小區(qū)內(nèi)所有的

排水均匯集到該集水溝內(nèi)。

圖B.1水旱輪作農(nóng)田徑流收集管及其安裝示意

2）旱地徑流收集管的結(jié)構(gòu)與安裝圖示

常年旱地農(nóng)田地表徑流收集管采用直徑為5cm～10cm的PPR管、PVC管或鍍鋅鐵皮管。為便于收

集地表徑流，在監(jiān)測小區(qū)緊鄰徑流池壁方向，垂直于徑流排水方向，開挖一條長與小區(qū)寬度一致、寬10

cm～20cm、深5cm（即低于田面5cm，如采用壟作方式，則與壟溝深度一致）的集水溝（槽），確保

整個監(jiān)測小區(qū)產(chǎn)生的地表徑流均能匯集到集水溝（槽）內(nèi)。徑流收集管埋設于徑流池中心位置，橫穿徑

流池墻體，其下管壁緊貼集水溝（槽）最低處部的表面（圖B.2）。

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圖B.2旱地農(nóng)田徑流收集管示意

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附錄C

（資料性附錄）

徑流分流裝置、徑流箱（桶）及其安裝

C.1徑流分流裝置

徑流分流裝置宜采用長方體構(gòu)造，可用硬PVC板、鍍鋅鐵皮、薄鋼板等焊接而成，由裝置主體、倒

L形進水管及若干個徑流分流管組成。倒L形進水管與徑流收集管相連，另一端垂直向下，管口離箱體

底部3cm～5cm，并對應箱體底部的中心位置。徑流分流管平均分布在長方體進水管的另一側(cè)或圓柱體

四周，材質(zhì)、管徑、長度及安裝高度完全一致，高度低于進水口高度，直徑應小于進水口管徑，不超過

3cm為宜（圖C.1）。分流裝置中的1個分流出水管與徑流箱連接，其余徑流通過其他出水管直接排入排

水溝。為避免田間秸稈、草葉等雜物影響，應在徑流分流裝置進水口前端安裝一個防雜物的紗網(wǎng)過濾裝

置，并于每次徑流采集后將分流裝置清洗干凈。長方體徑流分流裝置寬度20~30cm，長度視分流管的個

數(shù)而定。分流裝置的高度視農(nóng)田類型而有所不同，水旱輪作農(nóng)田高40cm～50cm，旱地高30cm～40cm。

圖C.1長方體徑流分流裝置示意

2）徑流箱（桶）

徑流收集箱（桶）規(guī)格依據(jù)設置徑流監(jiān)測場的地形條件、徑流小區(qū)大小以及徑流分流裝置的分流孔

數(shù)而定，有效容積應滿足可完全收集10年一遇暴雨徑流經(jīng)分流后的量。可采用長方體或圓柱體形狀，上

下規(guī)格一致。

3）徑流分流裝置與徑流箱（桶）的安裝

平原水網(wǎng)地區(qū)因地下水位高，徑流分流裝置與徑流收集箱（桶）應安裝在排水溝一側(cè)的基座上，并

進行固定以防止漂浮。基座宜采用穩(wěn)定且變形小的防水架子以方便排水，水平誤差±2