1、水土保持措施对水资源的影响研究【摘要】水资源和水生态环境是资源和环境系统中最活跃和最关键的因素,是人类生存和持续发展的首要条件。本文分析了我国水资源现状,阐明了水土保持对促进水资源可持续利用具有重要作用,研究了水土保持单项措施对水资源的影响。 【关键词】水土 保持 水资源 影响 中图分类号: TV 文献标识码: A 前言 生态系统是人类赖以生存和发展的基础,水土保持生态建设是实现可持续发展战略的一项重要内容,是防止水土流失、改善区域生态与环境的有效措施。水土保持生态建设为维系生态系统的功能需要消耗一定的水量,但是若片面地强调水土保持措施减少了流域的径流量,并以此为缘由,阻止上游地区开展水土流失
2、综合治理,不仅会对水土流失区居民的生产生活及社会稳定带来影响。因此,有必要从水资源的属性、水土保持措施的社会功能和水文功能等方面,全面、客观地分析和评价水土保持措施对流域水资源的影响,以便协调好上下游用水的关系。 一、水土保持对促进水资源可持续利用具有重要作用 1、涵养水源,改善水环境 水土保持是一项综合性很高,意义重大的工程,工作人员在不断的探索中总结了很多治理措施方法,如综合运用工程措施、林草措施和耕作措施,通过人工造林、飞播造林,栽植刺槐、山杏等水土保持树种,削弱了地表水在转入底下的过程中对地面土壤的溅蚀程度,最大限度的减少了侵蚀性的水土流失,而且同时延缓了入渗时间,增加了植被的吸收率,
3、为土壤涵养水源提供了前提。森林具有很高的透水性和很强的持水性,它比一般土壤含水率高,林木根系不断发展伸长,穿透土层,给地表水渗入土壤打开了许多通道,也大大增加了土壤的透水性,从而使大量的降雨渗入土内,储蓄降水。 2、减少洪涝灾害,保障安全 水土保持是一项需要长远规划的工程,工程以小流域为单元,指定详尽的治理措施,正确合理利用地理、人员等优势,适地适树,通过“山、水、林、田、路”综合治理,达到最根本的治理目的。 3、净化水质,防治面源污染 随着经济水平的发展,水污染程度也在不断加重,这对我国相对水资源较少的形式来说也是一个很大的考验。水土保持综合治理工程对水质具有良好的净化作用,合理的产业布局可
4、以充分利用自然环境的自然能力,通过在远山、深山河流源头和集中水源地周边实施生态修复工程,利用植被的滞流和降解作用,有效降低水流中的有机染物的含量;及时清理河床中的垃圾废物,大力实施推沙坝工程;坡面造林和沟道谷坊坝工程,可增土壤入渗,防止泥沙下泄,达到控制固体污物和其中所含化学污染物的排放。 4、节约用水量,提高水资源利用率 农业是用水大户,其用水量占全国总用水量的 73.4%;同时还是费水大户, 水的有效利用率平均仅为 40%, 在水资源匮乏的西北地区, 农业灌溉用水约占到总用水量 90%, 而灌溉渠系水利用率仅为 30%40%,不足发达国家的一半水平。 “土渠输水、大水漫灌”的粗放型农业灌溉
5、方式造成水资源的极大浪费。通过逐步完善节水系统和灌溉排水条件,大大提高了水资源的利用率,大力推行新型的灌溉措施,如管灌、滴灌、喷灌等技术,也大大节约了用水量。 二、水土保持单项措施对水资源的影响 1、林草措施对水资源的影响 林草措施的水文功能主要表现在树冠截留、树干滞流、林下植被及枯枝落叶层滞流和增加土壤入渗以及耗水。林草措施对水资源影响的试验研究较多,研究内容主要有林草措施调控径流的机理、林草措施的耗水量、不同植被类型与流域径流量变化的关系等。植被截留直接影响径流量。森林植被的截留作用受植被类型、覆盖度、郁闭度和降雨类型等的影响,其截留率变化较大,在 1235之间。地表枯枝落叶层能截蓄降水、
6、滞缓地表径流、增加入渗,抑制土壤蒸发。根系一土壤层可提高土壤的渗透性和贮水量。草地的蓄水量与其影响因素的关系方面的研究表明草地具有较好的蓄水作用,包括草层截雨、土壤贮水对林草措施耗水量的研究可为节水型水土保持措施的配置提供参考依据。植被耗水量的大小与植被类型密切相关。一般情况下,乔木林灌木林草地裸地。降雨量也是影响植被耗水量的重要因素。有些研究者对林草植被的减水效益进行了研究,减水效益与降雨条件、植被类型、植物年龄及覆盖度有关。不同的植被类型减水效益不同,一般情况下造林的减水效益要大于种草的减水效益 。但也有采取生物措施后增水效益方面的研究,如华北石质山区,森林覆被率每增加 l,流域径流深度增
7、加0411mm,其增水效益更加突出。 2、水保耕作措施对水资源的影响 水保耕作措施对水资源影响的研究相对较少,主要研究不同耕作方式对坡面产流和地表径流量及土壤含水量的影响。有研究认为水保耕作法的减水效益较大,在 50以上,并且可提高土壤稳定入渗率、增加土壤含水量、延缓地面产流时间、降低坡面径流流速及减少坡面产流量、增加降水入渗量。但是水保耕作措施对水资源的影响很复杂,减水效益的大小与次降雨的强度、历时有着很重要的关系,如遇到长历时的暴雨不但不能保水,反而对坡面产生破坏。 3、梯田措施对水资源的影响 从径流小区或坡面研究尺度来看,单项水保工程措施对水资源的影响研究很少,主要集中于坡面工程措施尤其
8、是水平梯田土壤水分动态及其减水效益方面。关于水平梯田土壤水分动态的研究表明:坡改梯后土壤水分、入渗性能、土壤物理性状等指标都得到明显的改善;梯田横断面的水分分布规律为,近地面部分的土壤水分较中部、内部为少,垂直断面的水分分布从地表越往下越稳定;土壤含水量的变化受坡向、坡位、降水和蒸散变化等因素影响,阴坡梯田土壤含水量高于阳坡梯田切土部位高于填土部位。水平梯田的减水效益显著,黄丘一区的水平梯田年均减水效益为 877。水平梯田的减水效益的大小与其质量呈正比,而与降雨量和降雨强度的关系比较复杂。 三、实例分析 选取的研究区为黄河流域的重点水土流失治理区 河龙区间。该区位于黄河中游,包括河龙区间左岸、
9、吴堡以上右岸和吴堡以下右岸 3个水资源三级区。区内黄河干流全长 7251 km,全区面积 1107 万km2,两岸有 27 条支流汇人,黄土深厚,地形支离破碎,植被稀少,暴雨集中且强度大,水土流失十分严重,生态环境极度脆弱,是黄河流域最主要的产沙区。2000 年,河龙区间共有水土保持措施面积 2 万 1 904 km2, 占区间总面积 1979,其中梯田、林地、草地和坝地的面积分别为 5 192、13 129、2 725 和 858km2, 分别占水土保持措施面积的2370、5994、1244和 392(表 1)。 表 1 河龙区间水土保持措施面积 1956-2000 年间,河龙区间狭义水资源
10、量为 535 亿 m3。狭义水资源的产水系数为 011,是黄河流域产水系数的 5767 。狭义水资源的产水模数为 482 万 m3km2,是黄河流域产水模数的 5609 。该区广义水资源量为 3408 亿 m ,是狭义水资源量的 637 倍(表 2)。 表 2 河龙区间水资源量 结果与分析 水土保持措施使局地的有效蒸散发量增加,无效蒸发量减小,从而使广义水资源量显著增加。在各种水土保持措施的综合作用下,河龙区间的有效蒸散发量增加 816 亿 m3,增幅为 397;广义水资源总量增加 726 亿 m3,增幅为 271 ;水土保持措施使局地的地表径流量减少,在各种水土保持措施综合作用下,河龙区间地表水资源量减少102 亿 m3,减小幅度为 192。 结论 水土保持各项措施的实施,不仅控制了水土流失,有效地减少了面源污染和洪涝灾害的发生,增加土壤蓄水能力,涵养水源,改善了生态环境,而且大大提高了农业综合生产能力,培育和壮大了县域主导产业发展。因此,水土保持工程是新农村建设和改善生态环境的主体工程,同时也是实现水资源可持续利用的重要途径和保障措施。 【参考文献】 1叶碎高,王帅,聂国辉,等水土保持与绿水资源保护J中国水土保持,2008(6) 2张红,李明会.浅论水土保持在水利可持续发展中的重要作用J.水利天地,2010(5):19-20.