1、水土保持措施对水资源与水环境的作用摘要：水资源的匮乏短缺是中国的基本国情，水环境日趋恶化是流域出现的重大环境问题之一，在我国水资源匮乏水环境污染严重的情况下，中国不断加大水污染防治力度，并控制水土流失，加强对水资源与水环境演变的作用机理，能够促进了地区经济社会的可持续发展，对饮用水源地保护工作提供有益借鉴。本文即详细阐述了水土保持措施对水资源与水环境的作用。 关键词：水土保持；水资源；水环境；水文分析；非点源污染中图分类号：S157 文献标识码：A 水土保持的水资源效应和水环境效应概述 （一）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
2、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。 （二）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
3、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。 水资源和水环境效应的分析方法 （一）水文分析措施研究 水文分析措施，是利用水文泥沙观测资料分析水土保持蓄水拦沙作用的一种方法。水文法的基本原理是基于对降雨产流产沙基本规律的分析，建立有一定精度的治理前流域产流产沙模型，然后将治理后的降雨条件代入，还原计算得到相当于治理前的产流产沙量，再与治理后的实测水沙量比较，从而求得水土保持措施
4、对水沙的影响量。 “水文法”主要有经验公式法、双累积曲线法、不同系列对比法、单位毫米有效降雨产流产沙量对比分析法和径流系数还原法等五种水文分析方法。水文法的优点是建立的模型比较直观、简单，计算也较方便，在目前水文资料精度的情况下，对于大面积水沙变化计算不失为一种有效方法。 水文分析法能够计算水保措施的减水减沙总量，但不能区分各单项措施的减水减沙量。该措施考虑了年内不同时期降雨对径流输沙影响的差异，将汛期和非汛期降雨对产流的影响分开处理，概念明确，应用的降雨资料易于获得，此措施也便于推广。 （二）成因分析措施研究 成因分析措施是根据各项水土保持措施减水减沙作用实测成果，并考虑产沙在河道中的输移及
5、冲淤变化，以及人类活动新增水土流失数量等，计算水土保持减水减沙效益的一种方法。其关键是水土保持措施数量的统计和蓄水保土定额的确定。该方法的主要优点包括： 一是能直观了解在实施各项措施的土地上土壤侵蚀减轻的程度； 二是能在一定范围内检验水文法计算结果的合理性； 三是不仅能分析计算现状治理措施的蓄水拦沙效益，而且能预测规划治理措施的蓄水拦沙效益。它是计算水保效益、分析当前治理现状、预测未来水沙变化的一种重要分析方法。 三、以川西高原为例分析水土保持对水资源和水环境的作用 （一）川西高原的水资源与水环境特点 降雨量偏小，年内分配不均 川西高原位于青藏高原东侧，海拔高差大，气候立体变化明显，全年干湿季
6、节明显，降雨量总体偏少。干季（11 月至次年 4 月）主要受大陆内部干冷气团控制及北方冷空气南下的影响，气候干燥寒冷，多大风、风沙、浮尘；湿季（5 月至 10 月）主要受印度洋东北上的西南暖气流和西太平洋副热带高压影响，气候凉爽，光照较强，空气湿润，降水量可占全年的 85%以上。 降雨量的年内分配不均，加上地处高原，属于生态脆弱地区，造成水保林木成活率低，林草恢复困难。 2、降水变率大，早涝灾害严重 青藏高原的降水环境总的概括起来就是量小、变率大、雨量集中，它对水土保持措施的影响归纳起来就是：生物水土保持措施的建造困难；工程措施易于毁坏。因此实施水土保持措施费用增大。 水土流失严重，泥沙问题突
7、出 虽然水资源不足是青藏高原工农业生产面临的主要问题，但由于青藏高原特殊的地理环境，短时强烈的降雨又使青藏高原成为世界上水土流失最为严重的地区之一。青藏高原 5 至 10 月份的降雨主要以暴雨形式出现，土壤侵蚀强烈，使该区域于、支流的输沙量大幅度增加，年产沙量主要是由一、二次暴雨所形成。 水资源污染严重 水资源的污染包括点源污染和非点源污染。点源污染主要是由于工业和生活污水的排放所引起。而非点源污染与土地的使用密切相关，例如，它可以来自区域的水土流失，农业和林业施用的肥料和其他化学物质，城镇、矿区、林区的地表径流和区域的大气沉降等。 （二）水土保持对水资源和水环境的作用 1、总体作用 水土保持
8、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
9、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
10、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
11、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： （1）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。 （2）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
12、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。（3）有可能导致局部水资源短缺问题加重 在青藏高原年降水量 500800mm、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。 参考文献 1李雪松，伍新木.我国水资源循环经济发展与创新体系构建J.长江流域资源与环境，2007.3. 2杨爱民，王浩，孟莉等.水土保持对水资源量与水质的影响J.中国水土保持科学，2008.1. 3孙娟，顾霜妹，李强坤.水土流失与农业非点源污染J.水利科技与经济，2008.12.
