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对水土保持水环境效应的探讨

2014-09-24柳红英

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:主要措施水环境水土保持

柳红英

摘要:本文作者在概述水土保持的水资源和水环境效应的基础上,重点探讨水土保持对水资源和水环境的的影响,并给出搞好水资源管理,提高水环境的措施。

关键词:水土保持;水环境;影响分析;主要措施

中图分类号:S157 文献标识码:A

前言

21世纪水的问题已成为世界各国关注的焦点。水土流失不仅导致土地退化、耕地毁坏,制约山区经济社会发展,而且加剧江河湖库淤积和洪涝灾害,恶化生存环境,对自然生态安全构成重大威胁。水土流失是我国一项主要的环境问题。随着我国改革开放和经济社会的深入发展,我国水资源、水环境在粗放型经济发展的影响下受到了严重破坏,这对我国经济的可持续发展来说是极为不利的。鉴于此,我国政府必须要重视对水资源、水环境的保护,以此保证我国水资源、水环境的健康发展。下面本人结合多年工作和理论研究实际,主要就水土保持水环境效应方面浅谈几点看法,希望对相关从业人员有所帮助。

1水土保持的水资源效应和水环境效应概述

1.1水土保持的水资源效应

水土保持的水资源效应,简称为水土保持的水量效应,是指水土保持措施对流域或区域水资源数量变化的影响。水土保持措施能够有效地减少小流域的径流、产沙模数,消减洪峰流量、降低径流含沙量,滞后洪峰出现时间,改变洪水历时,改变降水产流、产沙关系,从而对流域或区域的水循环和水资源量造成影响。

1.2水土保持的水环境效应

水土保持的水环境效应是指水土保持措施吸收、过滤、迁移和转化土壤与水体中的一些有害物质,防治流域或区域非点源污染,改善地表水和地下水水质的作用。根据污染物的来源和产生原因,非点源污染可以划分为如下类型:在农业生产中产生的农业型非点源污染;由于有水土流失而产生的水土流失型非点源污染;由于农村居民生活产生的农村生活型非点源污染;随着径流进入水体而产生的城市径流型非点源污染;大气中的污染物质随着降水下落而造成的降水降尘型非点源污染。非点源污染具有随机性大、潜伏性强以及来源复杂、分布广泛、形成机理模糊、发生相对滞后、研究和控制难度大等特点。水土保持生物措施、工程措施及农业措施等三大措施对水环境的影响主要表现为对非点源污染的控制。

2 水土保持对水资源和水环境的的影响

2.1目前我国的水土保持措施

当前在我国,水土保持措施主要可分三种,即农业技术措施、林草措施以及工程措施。这三类措施对拦截降水,减少地表径流,保持土壤肥力都有着极为明显的效果,其中工程措施以及林草措施,是水土保持的主要措施。工程措施是指对局部范围内的小地形进行改造,从而增加土壤的渗水能力,使土壤不被雨水侵蚀;林草措施是指种植林草,增加土壤的抓附能力,使地表土壤免受雨水的直接冲击,以此增加土壤的抗冲刷能力,保证土壤的稳定性;农业技术措施是指通过提高水分的渗入时间,增加土壤的保肥、保水能力,保持土壤的肥力和含水量。不同的水土保持措施,其拦水减沙的机理也不同,所起到的效果也存在着一定区别。根据水土保持措施的不同特征,可将其分为滞蓄型措施、拦蓄型措施等。滞蓄型措施主要包括作物轮种、植树造林、种草等,这类措施对土壤的结构有着较好的改造作用,能够增加土壤的蓄水量,可以调节地表径流;拦蓄型措施包括修建水库、淤地坝等工程,通过工程的修筑,将水体存储起来,能够起到削减洪峰,降低对河道下游冲刷的作用。

2.2水土保持对水资源和水环境的作用

(1)总体作用。水土保持措施包括工程措施、林草措施和农业技术措施。这三个措施可以有效地减少地表径流,减少入黄泥沙,拦截降水,增强土壤肥力。其中水土保持工程措施与水土保持生物措施及其他措施同等重要,是水土保持措施体系的主要组成部分,它通过改变一定范围内小地形增加土壤降雨入渗,建立良性生态环境,减少或防止土壤侵蚀。生物林草措施主要是通过林冠截流、林下草灌和枯枝落叶层的拦蓄。指在水土流失区植树造林种草,保护地表土壤免遭雨滴直接打击,增加土壤抵抗水流冲刷的能力,改善生态环境。农业技术措施是以保水保土保肥为主要目的,提高水分入渗时间,达到涵养水源、减少水土流失的作用。

(2)对非点源污染控制和饮用水源地保护具有现实意义。水土保持科研工作因为水土流失治理具有长期性、复杂性和艰巨性,因此始终面临着挑战。在同等降雨条件下,水土保持生态环境建设通过改变下垫面条件、导致降雨径流关系和各类非点源产污使得坡面和河川径流量、非点源污染物产生量比以前有所减少,增强了流域或区域水资源的利用效率,有效地改善了水环境。开展水土保持对水资源与水环境的研究工作,是我国及各级水土保持管理部门水土保持规划和决策水平的提高的实际要求,对非点源污染控制和饮用水源地保护具有现实意义。

(3)低洪峰流量,拦蓄径流、泥沙。水土保持措施可以有效地降低洪峰流量、减少径流泥沙量,具有较好的拦蓄径流、泥沙的作用,从而对流域水资源产生重要的影响。不同类型措施拦减水沙的机理不同,根据水土保持措施的特征可以包括滞蓄型即造林、种草和作物轮种等措施,对土壤有良好的改造作用,增大了流域的滞蓄量和径流调节能力,直接影响径流量和径流含沙量。另外还有拦蓄型,它包括淤地坝和水库等工程措施,通过修建水利工程,形成一定的容量空间,可以削减洪峰,减少下游冲刷,是解决水土流失的有效措施。

(4)防治水土流失。水土保持措施可以防治水土流失,能够有效控制土壤的侵蚀和搬运,减少污染汇系统的污染物通量。水土保持中的生物措施通过改善土壤质地、提高植物覆盖度、增加土壤团粒结构、改善土壤水分条件等功能,并可以明显改善区域地表水、地下水水质,防治流域内非点源污染。

(5)水土保持措施对水资源和水环境的负面影响。水土保持措施改变了区域的下垫面条件,对流域产流机制、水循环过程都造成了一定的影响。其负面影响主要有以下三点:一是减少径流量。拦蓄洪水是水土保持的一项重要作用,但同时也减少了地表径流。研究表明,黄土高原林草面积的增加只有利于拦蓄径流,而无增雨作用或通过入渗量增加地下水补给的功能,当人工植被林扩大和土地生产力提高后,蒸腾蒸发增加,促进土层干燥,从而阻断地下水补给,减少地下径流量。水保工程措施如淤地坝、梯田等拦蓄地表径流,多被小流域内人畜和农田利用,从而导致流域径流总量减少,对下游断流造成一定的影响。二是对流域生态环境造成影响。任何在自然系统中主要是人为而引起的变化,对那个系统都可能是有害的。目前,淤地坝的长期生态效应还不太清楚,有待于进一步研究。三是有可能导致局部水资源短缺问题加重。例如:在青藏高原年降水量500~800mm、半干旱半湿润条件下,多年生林草植被蒸发蒸腾量多于或等于年降水量。其亏缺部分靠吸取土壤深层水分来补充,影响结果是形成下伏干层,多年累计土壤水分亏缺量较大。这种现状直接导致林草成活率低,据统计分析,青藏高原植物的总成活率较低,而存活下来的树也因条件恶劣生长质量不高。因此由于水资源短缺,林草措施往往达不到水土保持的预期效果。

3 搞好水资源管理,提高水资源效应的主要措施

搞好水资源管理是提高水土保持和水资源环境的关键,其措施有以下三点:

一是坡面渗蓄、工程拦蓄天上水,使地表淡水向土体深层转化,并保持在地下。因高差形成的势能,在无雨时节,上游的地下水转换为下游的地表水,维持河流用水量,保持河道常年不断流,以补给地下水,增加水资源的可利用量,发挥以淡压咸的作用。

二是减少水库、江河淤积,使水利工程延长寿命,增加效益,减轻防洪负担。

三是避免点源和非点源(面源)污染通过径流汇入受纳水体,减轻水体富营养化及其它形式的污染。这一切都有利于水资源的开发利用和水环境的保护,都建设景观水利、营造亲水空间的基础。同样,搞好水资源管理可以进一步增强水土保持措施的渗蓄、拦沙效益。缺少水资源管理,就会使陆地淡水在时间和空间分布上失衡,在生产、生活和生态用水分配上失调;就会使水土保持和生态环境用水的数量和质量难以得到保障,生态修复和湿地恢复难以实施;就会损害地表植被,使生态系统功能逐步退化,水土流失逐年加剧。没有水土保持,水资源管理就会失去支撑,失去生机和活力。唯有建立在水土保持基础之上的水资源管理才是健康的、稳固的、可持续的。

4 结束语

总而言之,水土保持对防止水土流失有着极其重要的作用。当前我国在水土流失保持措施方面还有很多技术措施不够成熟。这就要求我国政府必须要加快水土保持水资源方面的研究,积极号召全国人民参与到水土流失的治理和保持工作中来,加强对水土资源的合理开发和利用,期望以此实现社会主义市场经济的可持续发展。

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