首页 生态系统 科技日报 (2000-10-17)

生态环境建设与水资源保护利用(中)


中国工程院、副院长沈国舫

水土保持综合治理与水资源的保护和利用

  在水土流失地区进行的水土保持工作是一项综合治理性质的生态环境建设工程。水土保持工作内容包括植被建设,因此,水土保持和植被建设是两个互有交叉又各有重点的生态环境建设工程。

  水土保持工作以保水保土为中心,综合采取合理利用土地(含退耕还林还草)、生物措施、工程措施和农业技术措施等手段,来达到改善生态环境和区域社会经济可持续发展的目标。水土保持以水蚀为主要防治对象,自然对水资源的各个方面有深刻的作用和影响。比起同地区单项的植被建设,水土保持综合治理对水资源的作用和影响更为全面显著,现从以下几个方面加以分述。

  增加蓄水能力,提高降水资源的有效利用率。水土保持综合治理可更有效地拦蓄降水,有利于缓解山丘区农村饮水困难,增加土壤水分存贮,提高抗御旱灾能力。同时,水土保持综合治理大大增加了植被(含作物)的面积和生物产量,改变水分无效蒸发为有效蒸腾,提高了降水资源的利用率。黄河流域中上游部分地区经水土保持综合治理后,九十年代与五六十年代相比,平均每年多拦蓄了 3.17万/降水,相当于 32mm 的降水量,这个效应是相当显著的。地处半湿润地区的海河流域和湿润地区的长江流域,水土保持增加拦蓄降水能力比黄河流域还要成倍增加,但目前仅有小流域观察结果。海河流域的北京市延庆县汉家川流域,水土保持综合治理增加拦蓄降水能力 112mm,长江流域的江西省兴国县塘北河流域,水土保持综合治理增加拦蓄降水能力 210mm,尚无全流域统计数据。

  减洪增枯,提高河川水资源的有效利用率。由于水土流失综合治理增加了拦蓄流域内降水的能力,改变了地表径流和地下径流的分配格局和时序,从而能在一定程度上改变河川径流的年内分配,减少洪峰流量,增加枯水流量。水土保持综合治理的削洪效应大小决定于雨情、地形土壤、措施实施及流域大小等许多因素,但总起来看,在中小流域尺度内,这个削洪效应是显著的,可达 30%~70%。在大江大河的大流域内,洪峰形成决定于多项因素和条件,雨情(雨区范围、暴雨强度和持续时间、各支流降雨的时差等)成为洪峰形成的决定性因素,局部地区的水土保持削峰效应往往被掩盖起来而不能显示。但随着大流域内水土保持综合治理的区域显著增大和措施成效提高,它的削峰效应也必将在大流域内显示出来。

  对河川年总径流量的影响。水土保持综合治理要多拦蓄降水用于当地的生产和生活,这就必然在一定程度上减少进入河川的总径流量。这个问题对于湿润地区的河川影响不大,因为当地的年降水量大,河川径流量也大,即使水土保持治理区的减少径流量达到现已观测到的 10% 左右的水平,对全流域的影响也显不出来。但这个问题对于像黄河流域这样全部处于干旱半干旱地区的河川,水土保持综合治理减少河川年总径流量的影响是显著的。据统计分析,目前黄土高原在水土保持综合治理面积约为总面积的 1/3,且治理水平还不高的情况下,由于水土保持措施而减少的河川径流量约为 8 亿~10亿m3,在黄河总径流量中(约 580亿m3)的比重并不大,而且水土保持拦蓄是难以利用的暴雨洪水径流,主要发生在 7~9 月的汛期,因此对黄河断流的影响是不大的。更何况黄河流域的水土保持工作主要集中在多粗沙的河龙地区间,减少径流的同时也减少大量泥沙入河,可明显减少干流冲沙需要的水量,对水资源的综合效应是正面的、积极的。

  控制土壤侵蚀,减少河流泥沙。水土保持综合治理对于土壤水蚀采取了层层设防的手段,通过以坡改梯为主体的基本农田建设、林草植被建设、土壤耕作制的改进及沟底以淤地坝为主体的工程建设,可大大降低侵蚀模数,减少进入河川的泥沙量,效益是很显著的。在土厚易蚀的黄土高原,水土综合治理的减少效应极为显著,一般小流域经过综合治理后,侵蚀模数可从每平方公里 1 万~2万t 下降到 0.3 万~0.5万t 的水平,如果治理措施得当而且治理年限足够长,把侵蚀模数降到 1000t/km2 的允许水平以下是有可能的。在治理初始阶段,沟底工程及河川工程对拦沙起决定性作用,随着时间推移,基本农田建设工程及植被建设会起越来越大的作用。在中尺度流域,水土保持的减蚀效应仍很显著,如黄河中游一级支流无定河流域,面积 3026km2,治理面积占水土流失面积的 56.76%,九十年代与治理前相比,已减少河流泥沙 59.0%。而对于黄河干流,由于治理率较低,目前的水土保持减蚀效应还不很高。据观测统计分析,黄河流域因水土保持综合治理而减少的入黄泥沙年均约 3亿t,占黄河多年平均输沙量的 18%。水土保持的减蚀效益在其他区域的河川也是显著的。但因地质气候条件不同,数值上有较大差异。长江流域的小流域综合治理后侵蚀模数可下降 70% 左右,中流域治理也可达到下降 40%~50% 的水平。但对长江干流的泥沙含量,由于目前水土保持综合治理的面积还不大,时间还不长,以及大流域内区域分异情况复杂等因素,水土保持的减蚀效应还没有

  显著地表现出来。但从长江各一级支流由于不合理人为活动而使水土流失加剧的反向来看,水土保持工作的大面积有效推进必然也将使其减蚀效应在大流域范围内显示出来。水土保持工作是治理大江大河的不可或缺的基础工作。

  改善水环境,促进区域(流域)社会经济可持续发展。水土保持工作在保护水质、改善水环境等方面的功能、效益与植被建设在这方面的功能、效益是一致的。水土保持综合治理增加植被保护,拦蓄更多降水,减少土壤侵蚀,改善水源水质,能为治理区域(流域)的农林牧业生产发展创造良好的条件,也为增加群众收入,加快脱贫步伐,走上致富道路提供有力的支撑。这方面的事例不胜枚举。这再一次说明,水土保持对水资源保护和利用具有重要的积极的作用,即使水土保持综合治理要多利用一些水资源也是必要合理的。


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