小流域综合治理设计难点问题探讨
2012-01-26吴昊
吴 昊
(云南省水利水电科学研究院,云南昆明650228)
小流域综合治理是一项复杂的系统工程,集合了自然生态、社会经济等多方面的内容。小流域综合治理的目的在于用最少的劳动耗费,获取最大的生态经济效果,实现环境优美、经济繁荣的目标。为此必须创立一个以多年生经济植物为核心的、优化的小流域生态经济系统。而创立这样一个多因素、多变量、多层次、多序列、多功能、多效益的复杂系统,需要有科学的理论和方法。本文研究的小流域,系指人群参与的、包括一个或多个行政村在内的山丘区小流域。
根据多年来小流域综合治理的实践,我们对小流域治理的理论和方法进行总结,获得了小流域治理设计的经验,对以下难点问题提出了解决办法,旨在为制定小流域综合治理规划提供科学依据。
1 小流域综合治理调查难点问题及其解决方法
1.1 土地利用现状调查
(1)难点问题。土地利用现状是小流域综合治理的重要依据,详实的土地利用现状资料是各项水保措施科学、合理配置的保障。当地水利部门提供的依据最近年份调查变更绘制的1 ∶10 000土地利用现状图,对于调查分析小流域土地利用类型、分布状况具有较好的利用价值。但是,大部分地区没有此类图件,给小流域土地利用现状调查带来相当难度,以致于影响到水土流失状况的分析,造成水保措施配置缺乏合理性。
采用土地利用现状图(1 ∶10 000)作为底图,经外业现状变更调查,内业图纸整理编辑、数据集成并成果统计,可得到小流域土地利用现状图。但是,在缺少1 ∶10 000 土地利用现状图的情况下,只能利用地形图(1 ∶10 000 或1 ∶50 000)作为底图进行实地的土地利用现状调查和勾绘。由于这一过程只是借助人为目视判读,所以很容易造成后期成果精度的下降,最终影响措施配置。
(2)解决方法。小流域治理中土地利用现状调查的主要内容包括土地分类、土地评价及土地利用等。在小流域范围内,由于自然和人为因素的差异,土地利用差别较大,为了做到有计划地合理利用,首先应根据土地生产能力及不同用途的土地适宜性将土地加以分类;其次,为便于土地质量的评价,可把小流域区域内土地资源的坡度、坡向、土壤侵蚀类型、土壤水分、土壤有机质、土壤质地、灌溉条件等特征,作为小流域土地评价的标准;土地利用状况是土地资源的利用方式和利用状况的总称,可以借助“3S”技术进行复核和指正,做到图斑定性和边界准确,尤其对耕地图斑可保证足够的精度。
1.2 水土流失强度判读
(1)难点问题。无论是采用土地利用现状图(1 ∶10 000)还是采用地形图(1 ∶10 000 或1 ∶50 000)作为底图开展小流域图斑实地调查,对水土流失强度的划分都是借助人为目视判读,并根据不同的地类大概划分水土流失强度。此类做法参照的地块信息单一,包含的定性信息大于定量信息,不足以反映实地的水土流失现状,尤其是不能保证对耕地图斑水土流失强度的判读精度。
(2)解决方法。水土流失强度判读可以借助“3S”技术进行复核和指正,可考虑加入基础地理数据的各种图层,如水系、道路、居民点、坡向、坡度、等高线和DEM 等,以及卫星影像图、土地利用分类结果图、各种土地利用类型转出转入类型图等,以不断提高水土流失强度判读的精度。利用“3S”技术进行水土流失调查,可摸清其面积、规律、起因、防治等情况,对迅速有效地开展水土保持工作具有十分重要的意义。
1.3 自然条件及社会经济状况调查
(1)难点问题。常常以面代点,用县上的资料代替流域内的实际情况,无论地质、地貌、土壤、植被、水文、气象等都无法直接反映小流域的实际状况,这将会使某些基础数据缺乏准确性和真实性,导致设计与实际不符;相对于自然条件,流域内社会经济状况的调查较容易开展,但必须下到基层进行如实调查,即通过查阅乡、村统计资料,对小流域涉及所有农户的土地利用、经济收入等情况进行细致的调查和分类统计。深入基层进行调查相当复杂,只有得到当地有关部门的密切配合才能顺利开展工作。
(2)解决方法。对地质、地貌、土壤、植被、水文、气象等自然条件的调查,要全部具体到小流域范围内难度很大,只有到相关部门收集资料(当地地形图、地貌图、坡度组成图、岩体分布图、地质剖面图、土壤分布图及剖面图、气候图、年太阳辐射分布图、年降水量分布图、风力风向图、《水文年鉴》、《水文手册》等)或聘请当地有关专家参与调查,尽量把调查范围缩小到小流域内,才能提高设计中所涉及基础资料的真实程度。
小流域经济系统是一个内容繁多、联系广泛的复杂系统。在进行小流域社会经济状况调查时,为避免烦琐,应本着选取主要因素且能正确反映小流域经济现状的原则,确定统计调查重点,其主要内容包括人口与劳动力、劳动技术装备程度、总产品与收益分配、人民生活水平等几个方面。调查期间,应深入基层进行调研,核实农户基本情况,可通过召开群众大会等互动形式,重点了解群众改善农业生产条件的实际需要和治理意愿,为治理规划提供依据。
1.4 小 结
应用生态经济系统理论对小流域进行全面系统调查研究时,必须坚持“整体>局部+局部”即“非加和原则”,把小流域内的生态、经济诸因素视为一个有机的整体,从微观入手,通过详细调查分析,研究流域整体的结构和功能,找出有利因素,指出“症结”所在,明确主攻方向,只有这样才能为制定小流域综合治理规划提供科学依据。
2 工程设计难点问题
2.1 坡耕地治理工程
(1)难点问题。以往的设计较少考虑地形和土层厚度的实际情况,坡度和田面的关系往往简单套用资料中的数据,致使坡面水系工程设计几乎没有考虑汇水面积和洪水大小,把实施的问题留给了当地水行政主管部门,造成设计和实施严重脱节。
(2)解决方法。坡改梯设计应深入地块调查和测量,明确设计坡度和田面宽度、田坎高度等因素的对应关系,最终确定“最优断面”。最优断面应满足以下基本要求:一是适应机耕和灌溉,二是保证田坎不垮,三是最大限度地压缩工程量,节约人力、物力和财力,加快建设速度。
坡面水系工程应进行详细的水文(汇水面积、来水量、水量平衡等)计算分析,细化各地块的设计规格,给出典型设计的平面布置情况。
2.2 小型水利水保工程
(1)难点问题。以往对于小型水利水保工程的设计几乎只考虑工程本身的形式,并没有具体落实工程所处的位置和地形、地质和地貌等有关参数情况,也是把以后实施的问题留给了当地水行政主管部门,不出现问题无关紧要,一旦出现重大工程问题,将给下游人民生命和财产造成巨大损失,设计者将有不可推卸的责任。
(2)解决方法。小流域综合治理的小型水利水保工程种类较多,设计人员应结合工程实际严格按设计规范设计。
2.3 小 结
水土流失的治理往往不是单一措施所能奏效的,水土保持措施只有相互结合、相互依托,才能有效地发挥作用。治理措施设计中,应针对不同土地利用类型、不同坡度、不同地区水土流失的特点,因地制宜,因害设防,科学设计和配置各项水土流失防治措施,将坡改梯工程、坡面水系工程及沟道防护工程有机结合,实行山水田林路统一规划、综合治理。
3 前期设计工作经常遇到的问题
(1)项目区选择不具有代表性,地域上连续但水土流失分布不集中,造成治理的分散,不具规模。
(2)部分地区为争取资金下达,在小流域治理中过分加入其他领域的项目,造成治理目标不明确,尽管加入的工程属于水利工程,但投资比重偏大,不能突出小流域治理的重点。
(3)项目区地域上连续,水土流失分布集中,迫切需要治理,但群众积极性不高,不愿意结合治理投工、出资,特别是在生产生活条件差、收入水平低的部分少数民族地区,很难接受新型的小流域治理模式,造成治理的滞后。
(4)项目区水土流失分布集中,迫切需要治理,群众积极性高,愿意结合治理投工、出资,但传统的小流域治理模式和群众的治理意愿存在一定分歧,规划、设计本身是从技术路线、规范标准出发,充分考虑水保措施的合理性配置,但部分群众的治理意愿比较单一,对自己有利的项目双手赞成,而对自己不想投入、不想出资的项目就极力反对,给治理规划的编制造成困难,甚至影响整个小流域治理的推进。
4 结 语
小流域综合治理规划设计必须以小流域生态经济系统理论为指导,以优化的多年生经济植物为核心的小流域生态经济系统为目标,按生态经济规律办事,通过投入活劳动和物化劳动,维护和改善生态经济系统的物质循环、能量流动、价值增值和信息传递功能,使小流域综合治理劳动耗费最少,生态经济效果显著。
规划设计中,应从实际出发,实事求是地对小流域自然资源和社会资源的有利因素、制约因素和可开发因素进行综合分析,进而根据当地实际情况和市场需求确定设计方向和发展内容。治理规划必须科学、合理,治理措施必须便于实施和推广应用,只有这样才能使小流域综合治理设计的内容更加科学和实用。