综评黄土高原水土保持和雨水资源化

2014-04-02王莉莉杜婷婷

黑龙江水利科技 2014年6期

关键词：黄土高原地区黄土高原资源化

韩江，王莉莉，杜婷婷，张卉

(山西省长治市水土保持试验站，山西长治046000)

综评黄土高原水土保持和雨水资源化

韩江，王莉莉，杜婷婷，张卉

(山西省长治市水土保持试验站，山西长治046000)

文章是针对黄土高原地区水土保持以及雨水资源化的探讨。黄土高原是中国文明的发源地，因其特殊的地理位置和土壤特性，高原地区的水土流失和环境问题一直是制约周边区域经济发展的重要因素。水土保持和雨水资源化都是改善高原地区环境问题的重要手段，而且两者有着密不可分的关系。高效率的雨水资源化处理，是高原地区水土保持的基础，是优化调控降水径流增强降水资源的转化和利用率，改善水土环境的有效措施。

黄土高原;水土保持;雨水资源化;技术措施;效益

0 前言

黄土高原地区不仅是中华民族文化的发祥地，更是现代化国家区域经济和社会发展中不可或缺的一部分，它曾经为世界文明做出巨大贡献，如今严峻的生态环境问题已严重制约了黄土高原的可持续稳定发展。虽然，我国在新中国成立后曾对黄土高原采取了一系列的治理措施，但由于受政治理念、综合资金、技术手段等方面的影响，其治理效果以现在的眼光看难免存在着盲目性、被动性和片面性，加上自然、人为等多方面因素的综合影响，黄土高原地区存在严重的沙漠化、干旱、水土流失等问题［1］。因此，在黄土高原地区水土保持研究过程中，如何采取有效的方法手段和技术措施，提高水土流失治理的效益，减少入黄泥沙，有效改变当地生态环境严峻态势，就显得非常有工程实践应用研究意义。

1 黄土高原水土保持研究的必要性分析

1.1 水土流失的诱因

黄土高原水土流失是自然、人为等诸多因素相互作用的结果。在自然环境因素中，坡陡沟深、暴雨时空集中、暴雨量大、土质疏松、植被缺乏、干旱持久频繁等，均会加速水土的流失。高原黄土颜色棕黄，性质疏松，多属于粉沙壤土至粉沙黏土，其特点为易遭冲刷，抗蚀、抗旱能力低。另外，经开垦和流失后的黄土，其有机含量普遍较低，土壤中颗粒的胶结主要依靠碳酸钙，这样导致土壤中的有机质和黏粒的胶结能力较弱。加上碳酸钙在水中会逐渐被溶解，在暴雨冲刷下，土壤自身的胶结不断虚弱低于暴雨的破坏力造成崩解、破裂等不利现象发生。人为因素是指近年来人类经济活动的影响。如经济活动中的毁林毁草陡坡垦种和毁林毁草作燃料，人们不顾后果的进行资源开垦，给水土流失造成了深远的影响［2］。

1.2 加强水土保持的意义

水土保持的意义可以归纳为以下几点:①合理的水土保持方案的实施，可以有效减少和遏制土壤和土壤中养分的流失，借助人工辅助工程措施达到“水不下坡，泥不出沟”的治理效果。并结合退耕还林、植树造林、治沟造地等措施，使水土流失引起的土地退化逐步得到遏制和逆转，最终恢复黄土高原坡地的可持续高效生产力。另外，合理的水土保持措施，可以有效改善区域生态环境，增加可耕种土地面积，有效提高当地社会经济发展水平，逐步美化生产、生活、休闲环境，提高当地居民的综合生活质量水平;②合理的水土保持方案的实施，可以减少入黄泥沙量，改善黄河下游的水质和缓解供用水矛盾，减缓河道淤积程度;增加枯水径流，削减洪水流量，从源头控制洪水，为下游营造良好的生活环境;合理的优化改进措施的落实，使黄河下游环境由恶性循环逐步进入良性修复循环;③合理的水土保持方案的实施，对改善当地生态缓解，增加生物种群多样性等具有较为积极的作用［3］。

2 黄土高原雨水资源化及其利用

2.1 雨水资源化与水土保持间的关系

雨水资源化，就是将雨水转化为可利用的资源，用来满足人们的生活、生产需求。雨水资源化从利用角度不同主要有两种途径:①雨水的自然资源化过程。雨水在降水过程中通过自然渗入等方式进入到土壤中，增加土壤蓄水量以为植物生长提供充裕的水分资源;②雨水的人工资源化过程。为了提高降水资源的综合利用效率，通过一系列的人为干预措施手段，使降水变为有效的雨水资源，并在农业生产或人类生活中合理分配利用。具体的人工措施如雨水入渗的水土保持措施、雨水集流系统等。

黄土高原地区的降水径流，一方面对土壤资源进行恶性的冲刷，造成严重的水土流失，是水土流失的源动力;另一方面，降水又是解决高原地区干旱的重要途径。这样，如何有效的利用降水的优势，而减少对土壤的冲刷，将自然降水进行资源化处理，变废为宝，将侵蚀土壤的弊端改善为解决干旱的优势，这正是黄土高原地区降水径流资源化与水土保持的关系，即通过合理的水土保持措施实现雨水资源的高效收集利用。

2.2 雨水资源化的技术措施

通过降水径流的合理调控，实现水土保持，达到水土资源持续利用的功效。雨水资源化的具体技术措施，包括降水就地拦蓄技术、降水径流汇集技术、土壤覆盖抑蒸技术和雨水富集叠加利用技术等。

2.2.1 就地拦蓄技术

通过合理营造田间集水面和改进耕作模式，经工程措施实现降水资源的就地有效拦蓄入渗，增加土壤的蓄水量，提高雨水的利用率。①水土保持工程措施:通过对高原地形的合理规划布设，修筑水平梯田、隔坡梯田、鱼鳞坑等高效雨水拦蓄入渗工程，对地面进行整体规划处理，改变原来的地形特征，达到雨水集中拦蓄入渗目的，提高降水资源的利用效率。②农业耕作模式优化技术。等高耕作、起垄耕作、带状间作等农业耕作模式的优化，利用坡地与农作物间自然形成拦蓄条件，以提高雨水的入渗量，增加土壤蓄水量。

2.2.2 土壤覆盖抑蒸技术

当降雨雨水被土壤吸收成土壤水后，为了降低土壤水的蒸发速率，在地表覆盖一定的附加物，如白色塑料薄膜、黑色残茬秸秆、绿色植被等，确保水分长期续集在土壤自身的水库系统中，以供土壤上面的植被利用，增加土壤间的胶结能力，遏制沙漠化，提高土壤生产力。

2.2.3 雨水富集叠加技术

雨水富集叠加亦称设施配置技术，它能够与高新种养技术(塑料大棚和节能温室生产蔬菜、瓜果、药材等)相结合，主要包括集流、储水、高效集约利用等方面的内容。

集流技术，主要通过自然和人工优化规划营造出集流面，如合理规划道路、庭院、荒坡等形成集流面，将雨水统一收集到固定场所进行会流蓄积;储存，是指修建塘坝、涝池、水窖等蓄水工程，将集流面收集的雨水有效储存起来，以备后期农业生产或生活所用;高效集约利用，则是在农业生产过程中，通过喷灌、滴灌、注灌、沟灌、渗灌等高效节水灌溉模式，在作物需水期和土壤水分亏缺期间水资源的及时有效补给，并结合高新种养技术，合理利用雨水资源生产出附加值较高的农产品，增加居民经济收入。