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水土保持措施对水资源的影响分析

2016-03-12付韶平

黑龙江水利科技 2016年5期
关键词:梯田水土保持效益

付韶平

(江西省抚州市水电勘測设计院,江苏 抚州 344000)



水土保持措施对水资源的影响分析

付韶平

(江西省抚州市水电勘測设计院,江苏 抚州 344000)

水是生命之源,是绝大多数生活赖以生存的根本所在,其在社会发展中占据着至关重要的位置。但是从目前来看,伴随着社会生产力水平的提高,水资源短缺以及水污染问题不断涌现,影响了社会的发展以及对于水资源的有效利用。我国是水土流失比较严重的国家,做好水土保持工作备受关注。文章结合水土保持的水资源效应,分析了水土保持措施对水资源的影响。

水土保持;水资源;影响分析;单项措施;综合措施

0 前 言

工业化进程的加快,带动了社会经济的发展,也使得社会生产对于水资源的供给提出了更高的要求。但是现阶段,人们对于水资源的不合理使用,使得水资源受到了严重的破坏,水污染问题、水资源短缺问题等不断涌现,对于社会的可持续发展造成了巨大的阻碍。在这种情况下,做好水土保持工作,确保水资源的合理利用、对生态水环境进行改善是非常必要的。

1 水土保持的水资源效应

水土保持也称土壤保持,是指对自然因素或者人为活动所造成的水土流失现象的预防和治理的措施。水土保持措施大致可以分为3种不同的类型:①工程措施,如谷坊、淤地坝、梯田等;②耕作措施,如等高耕、覆盖耕作以及免耕等;③林草措施,主要是植树、种草等。水土保持的最初目标,是保护耕地资源,提升土地的生产力,预防和消除土地荒漠化,在不断的发展过程中,水土保持的功能也在不断拓展,逐渐开始对水资源产生了影响。水土保持的水资源效应,也可以说是水土保持的水量效应,主要是研究水土保持措施对于区域水资源数量变化的影响,如水土保持措施对径流量、洪峰流量、含沙量、产汇流关系等的影响,并以此为依据,研究和分析其对于流域水循环的影响[1]。

2 水土保持措施对水资源的影响

水土保持措施对于水资源的影响是非常巨大的,一般都是通过对相应试验区的观测,得到具体措施的效益。这里分别分析了水土保持单项措施以及综合措施对于水资源的影响,希望能够为相关人员的工作提供一些参考。

2.1单项措施

1)林草措施:通过造林种草,可以对径流进行调节,减少径流含沙量。首先是植被自身的截留作用会直接影响径流量,主要受植被类型、郁闭度、覆盖度等的影响,其截留率一般在12%~35%,变化相对较大。其次,散落在地表的枯枝落叶层同样能够截蓄降水,延缓地表径流,同时可以抑制土壤水分的蒸发。然后,植被的根系可以有效提升土壤的渗透性以及蓄水量。植被的存在同样需要消耗一定的水分,其耗水量的大小与植被的类型有着密切的联系,一般来讲,按照耗水量由小到大排列,依次为裸地、草地、灌木、乔木。而区域的降水量同样会影响植被耗水量。

2)工程措施:这里以南方地区比较常见的梯田为例,分析工程措施对水资源的影响。实践证明,在将山坡改为梯田后,不仅耕地面积有了保证,而且土壤水分、入渗性能、物理性状等指标都有了非常明显的改善。在梯田横断面,水分的分布有着相对固定的规律,近地面部分水分较少,垂直断面的水分则由地表向下愈发稳定,土壤中的含水量受梯田坡向、降水、蒸散变化等因素的影响,阳坡梯田低于阴坡梯田。水平梯田的减水效益与其质量成正比关系,与降水量以及降水强度之间的关系则相对复杂。

3)耕作措施:现阶段,耕作措施对于水资源影响的研究并不多见,而且一般都是研究不同耕作方式对于地表径流量以及土壤含水量等的影响。相关研究实践表明,水保耕作措施有着良好的减水效益,而当其达到50%以上时,可以有效提升土壤入渗率,增强土壤含水量,降低径流流速,同时也可以减少坡面产流量。不过,水保耕作措施对于水资源的影响机理是非常复杂的,其减水效益的大小与次降雨的强度和时间密切相关,如果降水强度大且历时长,不仅无法起到保水效果,还可能导致坡面破坏。

2.2综合措施

与单项措施相比,水土保持综合措施对于水资源的影响无疑是更加巨大的,在对其进行研究的过程中,主要是从流域尺度层面进行分析:①是以小流域观测结果为基础,对小流域综合治理措施的减水效益进行分析的小流域尺度;②是结合水文站的观测资料,对水土保持综合治理措施的减水效益进行计算的大流域尺度。

1)小流域综合治理:自20世纪80年代以来,以小流域综合治理分析其对水资源影响的研究层出不穷,主要是结合小流域综合治理措施,对比相应的观测资料,研究小流域治理对于地表径流以及径流过程的影响,分析小流域综合治理的减水效益。绝大多数研究认为,通过综合性的水土保持措施,能够有效减少小流域产洪次数以及径流系数,缩减地表径流模数以及年径流量,增加流域的蓄水量,同时也可以滞后流域产流起始时间、降低洪峰流量,延长洪水历时。

立足当前小流域综合治理在减水效益方面的研究现状,发现虽然相关研究众多,但是并没有得出一个相对统一的结论。相关统计数据表明,在一些经过综合治理的小流域中,由于自然条件、流域面积、治理程度、措施配置等方面的差异性,以及观测资料年限等的影响,减水效益的大小各有不同,最大的可以达到92.8%,而最小的则仅有3.6%。通常来讲,在小流域治理中,综合治理的程度越高,则其所产生的减水效益也就越大,尤其是梯田、淤地坝等设置的越密集,减水效益也越明显。不过相对而言,长江流域的小流域综合治理程度虽然较海河流域、黄河流域更高,但是其减水效益却是远远不如,之所以如此,与不同流域的气候条件、产流方式以及所采用的水土保持措施有着密切的联系。

2)大流域综合治理:自20世纪90年代,我国在水土保持方面已经逐渐由以往的小流域综合治理步入了大规模集中治理的新阶段。为了确保水土保持宏观方向的准确性,相关学者在小流域综合治理的基础上,进一步加大了研究尺度,将研究的重点放在了大流域层面上。以水土流失严重的黄河流域为例进行分析,20世纪70年代以来,黄河流域就已经开展了大规模的水土保持综合治理,而在这种情况下,黄河下游已经一些支流都相继出现了断流现象,严重影响了周边居民的生产生活用水,也使得水土保持的蓄水效益受到了越来越多的关注。对此,水利部门专门设立了相应的水土保持基金以及水沙变化基金,同时开始系统性地研究一些重点流域的侵蚀产沙规律以及水土保持的减水效益,关注水土保持措施减水减沙效益及其计算方法,研究尺度也由小流域走向了大流域。

3 结 语

总而言之,在当前的时代背景下,水资源的紧缺问题使得人们开始更加重视水土保持工作,通过切实有效的水土保持措施,可以实现对水土流失问题的有效治理。当前的自然生态形势表明,人类活动对于自然环境的影响是不可逆的,但是通过相应的水土保持措施,能够最大限度地对破坏的自然环境进行恢复,提升土壤的含水量及稳定性。但是从目前来看,我国在水土保持措施的开发和利用方面仍然存在着一些不足和问题,因此对于相关研究人员而言,应该加大对于水土保持措施的研究力度,推动社会的持续稳定发展。

[1]王冉冉.水土保持措施对水资源与水环境的影响研究[D].大连:大连理工大学,2009.

1007-7596(2016)05-0028-02

2016-03-18

付韶平(1975-),男,江西临川人,工程师,从事水土保持方案编制和设计工作。

S157

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