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论水土保持在改善水环境与径流资源化利用中的作用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-05-07 16:01:19

  摘要:本文通过对比分析的方法,从水资源利用条件入手,分析了淤地坝在在改善水环境与径流资源化利用中的地位和作用,提出了本区水资源环境改善办法。 

   关键词:水土保持,改善水环境,径流资源化 

  中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号: 

  1陕北水资源特征 

  陕北的水资源包括大气降水、河川径流与地下水三部分。河川径流与地下水都是由于大气降水进行补给的,因此可以说“降水是水资源之母”。所以本区水资源的特点与问题,都与降水特点直接相关。这一客观存在,决定了陕北水土保持在改善水环境与水资源开发利用中的地位和作用。水资源现状和特点主要表现在以下几方面。 

  1.1水资源数量少 

  陕北地表水和地下水的资源总量42.1×108m3,人均不足800m3,为陕西省人均1400m3的57%,不足世界人均水资源的1/10,加拿大的1/136。陕北地表水极为贫缺,地形起伏多变,水低地高,发展大型水利工程的前景不大,加之降水量少,降水 季节和农作物生长需水时间极为不一致,供需错位,且多以暴雨形式出现,雨水不能有效利用。据资料,黄土高原地区多年平均降水量443mm,全区折算总量为2757亿m3,相当于每年地表水和地下水总量的9.2倍,是分布面广、数量最大的唯一可利用的潜在水源。因此雨水资源化是此区农业发展的现实出路。 

  1.2水土资源的分布不平衡 

  该区地表水资源,由于地形破碎(沟壑密度高达5-7km/km2),沟壑多可利用地少,可发展水地的面积有限,山坡地多水少,发展灌溉即要抽又要引,难度大。地下水资源由于大部分河谷已切穿到基岩,大量的地下水以泉水的形式排泄入沟,使山原地下水的蓄水条件极差,而且水土流失严重,介于本区水资源现状,必须大规模发展淤地坝拦蓄洪水;;以降水叠加利用和雨水聚集利用技术开发利用降水资源,已是陕北地区改善水环境与径流资源化利用的唯一而有效的途径。 

  2人类活动对水资源的影响 

  水资源环境是指水资源得以涵养、蓄集的空间,包括大气水、地表水、土壤水及地下水的涵养、蓄集的空间。所以水资源环境的优劣是地区发展对水资源持续利用的关键,面对水环境不断恶化的现状,必须加大开展蓄水保土工作。但建国以来,由于人口的迅速增加,造成水资源贮水空间不断减少,水资源环境品质不断下降。 

  2.1人类不合理的活动使水资源贮水空间不断减少 

  据史料记载,陕北原是一个林草丰茂的地区,后来为了解决人口增加带来的粮食压力,不断毁林开荒,增加播种面积。回顾这一地区的土地利用方式,在“大跃进”时希望粮食“放卫星”;文革时期“深挖洞,广种粮”提倡“广种薄收”、“以粮为纲”,要求粮食翻番,然而粮食没有高产,反而使本来就满目疮痍的植被破坏的更加严重。改革开放后,土地重新回到农民手里,饿怕了的这一地区农民更加“珍惜”每一寸土地,在任何一点可以耕种的沟沟岔岔的土地上都种上了粮食。确实这里农民再不用为吃饱肚子犯愁了,可是这一地区的植被破坏也到了极限。如延川县1949年森林残存面积还占到整个农林牧用地的31%,到2000年下降到0.8%,97%的森林被开垦种了粮食。使植被所具有巨大的涵养水源、拦蓄径流、保持水土、调节气候的功能大大降低了,从而使水资源赖以涵养、蓄种的空间不断减少,特别是土壤环境越变越干。 

  2.2人类不合理的活动使水资源利用率不断下降 

  根据以上降水特征的分析和黄委会绥德水土保持科学实验站多年径流观测结果,降至下垫面的雨水分配比例大致是20-35%,用于第一性生产,而且由于大量使用化肥使土壤板结,用于第一生产的水分还在下降,10-20%形成径流,冲刷土壤,祸害下游。形成径流的雨水实际成为发展径流农业、集水农业最主要的资源,我们将地表径流有条件转化为径流资源的程式定义为径流资源化。 

  3坝系建设是改善水资源环境的切入点 

  面对水资源严重不足,水土流失严重,水环境不断恶化的现实,解决这一问题的关键是开展大规模的区域性水土保持植被建设、沟道坝系建设和集雨工程建设工作,使工程措施的直接拦蓄洪水泥沙功能和植被所具有的巨大涵养水源、调节径流、保持水土、调节气候等功能得以充分发挥,使储水状态得以改善,储水空间得以大大增加,降水就地就近被拦蓄,最终使水资源环境得以修复。 

  3.1建设以治沟骨干工程为主体的沟道坝系,为开发利用水资源创造了条件 

  黄土高原地区大部分为干旱、半干旱地区,水资源短缺,已经成为制约当地经济社会发展和生态环境建设的一个主要因素。但该地区汛期降雨占全年降雨量的60-70%,多以暴雨形式出现,坡沟径流系数高大0.3-0.5,每年汛期有20-100亿立方米,暴雨径流由沟道汇集到黄河支流与干流,不但未得到有效利用,而且加剧了河道洪涝灾害。实践证明治沟骨干工程建设,做为拦蓄坡面径流,防治洪涝灾害的一项重要措施,可将暴雨、洪水就地拦截,在淤满前可长期保持部分蓄水库容。 

  治沟骨干工程一般单坝库容在50-100万m3以上,控制面积3-5km2,能拦蓄200-300年一遇暴雨产生的洪水泥沙,如能配置一些淤地坝,形成坝系,不仅能蓄水拦泥,巩固并抬高沟床,稳定沟坡,减轻沟蚀,而且可以大大补充地下水,增加沟道常流水,使区内有限的水资源得到合理开发利用。如绥德县韭园沟,沟中已建各类坝库234座,总库容3200多万m3,坝系通过有效的滞洪,将高含沙洪水一部分转化为地下水,一部分转化为清水,通过泄水建筑物排放到下游沟道,增加了沟道常流水,涵养了水源,同时,对汛期洪水起到了调节作用,使水资源得到了合理利用。据黄委会绥德水土保持科学试验站多年观察,绥德县韭园沟小流域,按照“骨干控制,大中小工程结合,实现洪水泥沙冲淤平衡”的指导思想,科学布设,连续治理,目前已建成治沟骨干工程11座,同时对7座治沟骨干工程进行配套,坝系形成后,人、蓄数量增加一倍多,发展水地2700多亩,沟道常流水不但没有减少,反而增加两倍多。同时为坡面林草措施提供水源200多万m3,将水土保持生态建设与水资源 开发利用有机的统一起来。 

  3.2淤地坝建设保证了退跟还林还草的实施,使水资源环境得以修复 

  本地区水资源时空分布极不均匀,干旱时几个月无雨,下雨时山洪爆发。因此,保持水土,修复水资源环境的根本出路在于加大植树种草的力度,充分发挥林草涵养水源、调节径流、保持水土等综合生态功能,修复水资源贮水空间,使水资源环境向高生态效益的方向发展。 

  淤地坝建设,可将沟壑淤成平川,为山区农民提供了高产稳产的耕地资源,从根本上巩固和扩大黄土高原区退耕还林还草成果。调动了群众植树种草的积极性,使“封山绿化”、大面积实施封育保护,实现“粮油下川,林草上山”有了可靠保障,确保“退的下、稳的住、不反弹,群众能致富”。如米脂榆林沟流域从56年坝系初具规模到现在40多年洪水、泥沙没有出沟,而且淤成坝地313.44hm2良田,累计利用面积47959 hm2,可产粮食2498.93万kg,坝地的高产保证了少种,少种为坡耕地退耕还林还草、天然植被自然修复创造了条件,截止2001年底退耕下来的耕地造林1917.4 hm2,其中乔木林244.6hm2,灌木林816.3 hm2,栽植经济林果856.5hm2,种草797.5 hm2,治理程度达65.06%(3),有效的保持了水土,减少了入黄泥沙,同时坝库拦截的洪水,大部分则通过渗透作用变为地下水,或通过泄水建筑物将澄清的水缓慢排向下游,变为常流水,改善了水资源环境,提高了地下水资源利用能力,从而有机地统一了治黄与脱贫致富、生态建设与经济持续发展的关系。 

  实践证明,在陕北丘陵沟壑区致命的问题就是干旱、水资源不足。而且水资源具有时空分布间歇性,存在很大的波动性和水土流失的严重性。雨水利用的第一步首先是将时空不连续、不稳定的雨水资源尽量转变为具有持续供水能力的稳定系统,治有开展以治沟骨干工程为主的沟道坝系建设,蓄水淤地,才能腾出坡地开展植树种草,水环境才能得以修复。 

  参考文献: 

  (1)黄委会绥德水土保持科学研究试验站,水土保持科研究成果汇编。第五集.陕北王茂庄流域综合治理的启示.31-36 

  (2)张长印,梁小卫.陕西淤地坝建设理论与实践.西安:地图出版社,2000.4 

  (3)史学建。付明胜。左仲国等.小流域坝系相对稳定研究(M) 河南郑州,黄河水利出版社 2008年12月,121-123. 

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