西藏美曲藏布流域水土流失特点及分区防治对策
2017-02-06何明月蔡春祥马松增河南省水利勘测有限公司河南郑州450008黄河勘测规划设计有限公司河南郑州45000河南省水土保持监督监测总站河南郑州450008
何明月,蔡春祥,马松增(.河南省水利勘测有限公司,河南 郑州 450008; .黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州 45000;.河南省水土保持监督监测总站,河南 郑州 450008)
西藏美曲藏布流域水土流失特点及分区防治对策
何明月1,蔡春祥2,马松增3
(1.河南省水利勘测有限公司,河南 郑州 450008; 2.黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州 450003;3.河南省水土保持监督监测总站,河南 郑州 450008)
水土流失;水土保持分区;防治对策;美曲藏布流域;西藏
西藏美曲藏布流域生态环境脆弱,冻融侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀等分布范围广、危害重、治理难度大。根据流域的水土流失状况和特点,将其划分为3个水土保持类型区,即流域上游高原预防保护区、流域中游河谷生态修复区、流域下游宽谷盆地综合治理区,并针对各分区特点分别进行水土保持措施布置,以期为流域水土保持综合规划提供理论支持,为西藏地区水土保持治理提供借鉴。
水土保持分区是根据自然和社会经济条件、水土流失状况,以及水土流失治理方法的区域相似性和区间差异性进行水土保持区域划分,并对各区分别采取相应的生产发展方向布局和水土流失防治措施布局的工作[1]。水土保持分区的详尽程度直接影响着规划目标和任务的确定,影响着不同区域水土保持规划的大方向[2]。西藏美曲藏布流域面积大,地形变化明显,气候、土壤、水资源等自然条件有较大的分异,自然条件的差异使区域生产方向、经济条件及水土流失特点各不相同[3]。科学划分水土保持分区,对因地制宜地构建水土流失综合防治体系,全面推进美曲藏布流域水保生态建设,促进西藏地区社会经济持续发展具有重要意义[4]。
1 流域概况
美曲藏布为多雄藏布最大支流,发源于江艾岗宗雪山,由北至南流经那曲地区的申扎县、日喀则地区的谢通门县和昂仁县,于昂仁县达居乡汇入多雄藏布。美曲藏布干流河道全长220 km,流域面积10 060.4 km2,河床高程3 996~5 763 m,落差1 767 m,平均纵比降8.0 ‰。径流由降雨、冰雪融水和地下水补给组成,多年平均径流量18.2亿m3,6—10月为丰水期,径流以降雨补给为主,是全年径流的主要形成时期,11月至次年5月为枯水期,降水稀少。属藏南温暖半干旱高原季风气候区,冬寒夏凉,气温较低,年平均气温6.5 ℃,极端最低气温-23.9 ℃,极端最高气温接近30 ℃,气温从上游向下游逐渐升高,从谷底向两侧山地不断降低,无霜期60~100 d。美曲藏布流域生态环境脆弱,气候条件差,自然灾害频繁,旱灾、洪灾和雪灾等对流域内的经济建设,特别是农牧业生产和农牧民生活影响很大。
美曲藏布流域土地利用组成:耕地27.0 km2、林地52.0 km2、牧草地5 193.0 km2、城镇村及工矿用地0.4 km2、水域44.0 km2、河滩地28.0 km2、冰川积雪地117.0 km2、裸岩和荒漠等其他土地4 599.0 km2。流域平均植被覆盖率为52.1%。流域内牧草地主要分布在流域中上游的谢通门县,以天然牧草为主,人工草地少,再生能力差,难以适应畜牧业大力发展和转变牧业经营方式、实现高效牧业的要求。耕地面积较少,主要位于达木夏乡及亚木乡,多成带状分布于水土资源及水热条件较好的宽河谷地带,种植耐寒的青稞、小麦、油菜等。气候干旱、生态环境脆弱等自然因素,在很大程度上限制了耕地潜力的发挥,加之耕作粗放,粮食产量较低。林业用地主要零散分布于河滩地及居民点周边区域,林地占比例较低。在美曲藏布流域特殊的地貌特点、自然环境及气候条件下,高寒荒漠、裸岩等难利用地比例较大,不适宜大规模进行土地开发。土地资源发展的主要方向是切实保护好现有草场和耕地资源,建设人工草场,提高草地生产力,缓解天然草场压力,加强生态防护林建设,改善生态环境。
2 土壤侵蚀现状
美曲藏布流域土壤侵蚀类型复杂多样,分布有冻融侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀等类型,以冻融侵蚀为主。受海拔影响,流域内土壤侵蚀垂直分异明显:高山上部和极高山冰川、冰缘和冻土地区以冻融侵蚀为主;高山山体中部的坡面和下部、山脚等以水力侵蚀为主;河谷阶地区则是人类活动最频繁、影响最严重的区域,以水力侵蚀为主,局部分布有风力侵蚀。根据遥感解译成果,美曲藏布流域水土流失面积8 998 km2,占流域总面积的89.4%。其中,冻融侵蚀面积6 792 km2,占水土流失面积的75.5%;水力侵蚀面积2 159 km2,占24.0%;风力侵蚀面积47 km2,占0.5%。流域内水力及风力侵蚀区土壤侵蚀模数为3 700 t/(km2·a)。美曲藏布流域土壤侵蚀强度分级及面积详见表1。
表1 美曲藏布流域土壤侵蚀情况
3 水土流失成因、特点及危害
3.1 自然因素
3.1.1 水力侵蚀因素
(1)地形地貌的影响。流域地形起伏大,地貌复杂,山高坡陡,海拔3 800~6 200 m。坡度和坡长对水土流失的产生有直接影响,一般山体中下部水土流失显著。在冰川和降雪融化或降雨时,地形起伏大、山高坡陡的地方径流集流快、流速大、冲刷力强,很容易产生水土流失。
(2)地质条件的影响。流域内沉积岩层厚度巨大,岩相变化大(垂直方向或水平方向),褶皱剧烈,断裂发育,加之山体风化强烈,产生易被侵蚀搬运的松散沉积物,在雨洪季节极易产生水土流失,甚至出现山洪、泥石流。
(3)植被的影响。流域内植被稀疏,土壤缺少植物根系固持,抗冲力较弱,冰川融水、积雪融水和降雨很容易形成地表径流,造成坡面面蚀,当集水量增大时形成股流,造成地面沟蚀严重。
3.1.2 风力侵蚀因素
流域属于极高原地区,由于特殊的气候状况,因此每到冬春旱季,容易出现干燥、多风天气。经过谷地或盆地时风的营力和地形的配合,再加上地面植被稀少,造成流域内局部河谷阶地风蚀严重。
3.1.3 冻融侵蚀因素
流域内侵蚀类型以冻融侵蚀为主,冻融侵蚀形成的条件各有差异,表现形态和作用方式也是多种多样,主要分布有冰川侵蚀、冻土侵蚀和冰缘侵蚀。
(1)冰川侵蚀。根据地理位置及冰川成因分析,流域内主要为大陆性冰川。大陆性冰川产生的侵蚀作用较弱,侵蚀形式以冰斗山和小型山谷冰川为主,在夏季可使冰渍突然滑动造成危害,冰舌年平均运动30~100 m。
(2)冻土侵蚀。冻土侵蚀按成因可分为冻融滑坡与崩塌、融冰泥流、冻胀裂缝与冻胀斑土等。冻融滑坡与崩塌造成的滑动面一般长100~200 m,在地下水层发育处分布较多,且发展速度惊人,两三年后即可由坡脚一直发育到坡顶,形成严重的侵蚀;融冰泥流,小规模的表层草皮呈鱼鳞状泥流,大规模的呈深层舌状或阶梯状泥流;冻胀裂缝与冻胀斑土是冻胀作用多次在同一处重复发生的结果,这种现象分布于草皮完整的丘陵坡地阶地面上和山间平缓洼地,裂缝形成以后其冻胀作用加剧,加之地表水流的冲蚀,形成土面、草皮、石块相间的斑土。
(3)冰缘侵蚀。多年冻土的活动层和多年冻土的上部为冰缘地貌的主要活动场所。冰缘地貌的侵蚀作用主要表现为蠕动造成的整体滑动、融沉外溢型、热融滑塌、冻胀寒冻风化型等。蠕动造成的整体滑动形式包括石冰川、泥流舌、韵律式成层坡积物、石堤垅和洪积泥流等形式;融沉外溢型是指冰丘地区(冻胀作用)的侵蚀形态,发生部位多在坡麓与河漫滩交界及盆地边缘处;热融滑塌现象容易发生在有地下水分布的斜坡上(3°~5°),在重力的作用下土体沿地下冰面发生索引式或沉陷式位移,其中有地下水和风化黏土层的地区是牵引式热融滑塌多发地带;冻胀寒冻风化型包括石流坡、石河、石条等类型。
3.2 人为因素
近年来,人们不合理的生产活动造成草地退化现象较为普遍,加之不合理的生产建设活动,加剧了水土流失的发生发展[5]。人为水土流失主要分布于宽阔的河谷阶地及两侧坡麓地带,主要表现为草场退化、土地沙化、侵蚀沟、山洪、泥石流等。
(1)不合理的放牧方式和过度樵采造成水土流失。放牧方式不合理,引起草场退化,植被覆盖度降低,地表裸露,在降雨及大风天气时造成水力和风力侵蚀。在侵蚀作用下,地表养分流失,致使作物不能生长,并引发恶性循环。另外,区内农牧民生活燃料主要来源于天然灌木林,如砂生槐、爬地柏等,过度和不适当的樵采活动破坏天然植被,使植被覆盖度不断降低,加剧了当地的水土流失。
(2)生产建设项目引起水土流失。随着流域内人口不断增加和经济社会逐步发展,人类活动范围不断扩大,对环境扰动也愈来愈严重。道路建设、水电开发等开发建设项目破坏现有植被,地表长期裸露引起水土流失、生态环境恶化。
4 水土保持分区及防治对策
4.1 水土保持分区
根据《全国水土保持规划(2015—2030年)》,结合本流域特点,采用区内相似性和区间差异性等原则,对流域的水土保持分区进行了细分,使防治措施更具有指导性。根据流域内自然和社会经济条件、水土流失类型、水土流失防治途径等,将美曲藏布流域划分为3个区:上游高原预防保护区、中游河谷生态修复区、下游宽谷盆地综合治理区。
(1)流域上游高原预防保护区。流域上游高原预防保护区包括申扎县及谢通门县的切琼乡、美巴切勤乡等,面积为3 858 km2。该区海拔较高,河床高程4 350~5 763 m,高山和剥蚀台地相互交错,多为高寒草甸牧场,耕地资源稀缺,不适合农作物生长,人类活动较少,生态环境脆弱。土壤侵蚀类型主要为冻融侵蚀,流域周边高山常年积雪覆盖,根据冻融侵蚀强度判别标准,侵蚀程度以中轻度为主。
(2)流域中游河谷生态修复区。流域中游河谷生态修复区包括谢通门县的青都乡、措布西乡、列巴乡等,面积为4 269 km2。该区两岸岸坡较陡、河床较窄,河床高程4 165~4 350 m,部分支流冲积扇处有少量耕地,以草场为主,生态环境脆弱。土壤侵蚀类型主要为冻融侵蚀,侵蚀程度以中轻度为主。该区为纯牧区,是重要的夏秋季牧场。
(3)流域下游宽谷盆地综合治理区。流域下游宽谷盆地综合治理区包括昂仁县的亚木乡、达居乡,以及谢通门县的达木夏乡,面积1 932 km2。该区大部分河段河谷宽阔,地势较为平坦,村庄、耕地、灌区沿河谷分布,农业开发利用较早,是当地主要的产粮区,作物以冬小麦、青稞、豌豆等为主。受气候环境限制,除居民点附近有少部分人工营造的杨树、柳树、柏树等乔木外,罕见天然乔木林生长,植被以高寒草原、草甸及灌丛为主。河谷阶地及两侧低山区水土流失类型主要为水力侵蚀和风力侵蚀。受人类活动影响较大,植被覆盖度低,水力侵蚀作用明显,河流冲蚀两侧农田及草地,造成土地资源的破坏。由风力侵蚀造成的风沙地貌主要分布在宽河谷区,地表细粒物质被吹蚀,表土粗化,布满粗沙砾石,给农牧业发展和土地资源开发利用带来很大影响。
4.2 分区防治措施配置
针对流域内的水土流失类型、形式及其特点,治理措施布局从水土流失治理的难易程度和紧迫性,以及新农村建设和建设生态西藏等要求出发,以治理水力侵蚀和风力侵蚀为主,山、水、田、林、路统一规划,科学配置各项措施。
(1)上游高原预防保护区。该区气候寒冷,土壤瘠薄,不宜大规模开发利用。水土流失防治措施主要是加强预防保护,做好水土流失危害与防治知识宣传,以及水土保持监测工作,防止人为因素产生新增水土流失。保护好现有林草植被,科学合理确定草场载畜量,防止超载放牧引起草场退化。
(2)中游河谷生态修复区。以控制牧畜数量、以草定畜减轻草地压力为基础,通过调节季节牧场、推行划片轮牧和建设草地围栏等措施,合理利用草地资源,防止草地植被退化。另外,在草地围栏封育的基础上,通过加强水利建设、灌溉等措施,积极进行草地资源的保护与改良,从而防止草地退化,并促进其恢复生机,提高草地生产力。
(3)下游宽谷盆地综合治理区。大力开展荒滩荒地植树造林工作,利用水土资源优势,在集中分布的村镇及农田四周、道路及渠道两旁植树造林,改善农业生产条件及生态环境;选择具有灌溉保证的平坦阶地开展人工种草,建设饲草料基地,同时加强对天然草场的封禁治理,轮封轮牧,促进天然草场恢复;在山洪、泥石流等多发区配合山洪沟治理修建谷坊工程。
[1] 王治国,张超,纪强,等.全国水土保持区划分级体系与方法[C]//中国水土保持学会规划设计专业委员会2011年年会论文集.北京:中国水土保持学会规划设计专业委员会,2011:6-12.
[2] 王治国,王莹,张超,等.全国水土保持规划任务与总体布局[J].中国水土保持,2015(12):17-20.
[3] 黄荣珍,李凤,扎西顿珠.西藏水土保持考察的体会与建议[J].中国水土保持,2010(12):62-63.
[4] 皇甫大林.浅谈西藏水土流失治理技术研究[J].中国水利,2011(2):33-35.
[5] 李智广,曹炜,刘秉正,等.我国水土流失状况与发展趋势研究[J].中国水土保持科学,2008,6(1):57-62.
(责任编辑 李杨杨)
S157.1
A
1000-0941(2017)01-0056-03
何明月(1982—),男,河北安国市人,工程师,硕士,主要从事水土保持规划设计工作;通信作者马松增(1984—),女,河南巩义市人,硕士,主要从事水土保持监测工作。
2016-06-25