小议水土保持措施及其减水减沙效益论文_李玲,黄利

小议水土保持措施及其减水减沙效益论文_李玲,黄利

攀枝花市水利水电勘测设计院 四川攀枝花 617000

摘要:水土保持在我国研究已有近千年的历史,在实践方面也取得了许多惊人的成绩。近年来我国出现了大范围面积的土壤退化现象,水土流失问题及其突出。本文主要介绍了水土保持的重要意义、主要措施,并对相关水土保持措施的减水减沙效益进行了比较。

关键词:水土保持;减水减沙;生态;效益

引言

环境问题是新世纪以来全球人类发展重点关注的内容之一,伴随着我国经济的快速发展,我国所面临的环境问题也逐渐增多,土壤退化问题也是其中之一。在这种社会背景下,研究出有效的水土保持措施对于社会生态发展有着重要的意义。在长期的水土保持科学研究和治理实践中,已经产生了一批确有实效的水土流失治理措施,并取得了一定成就,在此情况下,积极加强减沙减水效益成为了当前水土保持措施研究领域内重要的目标之一。

1. 水土保持的重要意义

1.1 基础效益

人类进行有目的的社会活动,都需要得到既定的效益,这就是基础效益。水土保持的直接目的,就是希望通过一系列的水土保持措施,能够有效的减少径流量、延滞径流产生时间、减少表土流失、控制土壤侵蚀以及增加土壤培肥地力等等。通过实践水土保持措施,达到基础效益能够一定程度的控制水土流失现象,改善水土环境。

1.2 经济效益

水土保持是一项人类活动,也是一项社会生产活动,劳动的消耗与劳动成果之间的比率就是其经济效益。许多地区在展开水土保持实践活动中也十分注重其经济利益的控制,经济利益主要包括3个方面,一是治坡效益,也就是用在各种形式种草、梯田以及造林等措施带来的效益,二是治沟效益,也就是防洪灌溉、人畜用水、引洪淤灌、工业用水、勾滩造田等产生效益;三是治沙效益,治沙效益是水土经济效益考量的重点,主要是治理后农田生产量增加值或者是改变值。水土保持的经济效益越高,会为城市发展带来更优良的水土环境。

1.3 生态效益

生态效益则是指通过水土保持,一定区域内的生态环境的稳定能力的改变。生态效益往往需要通过一段时间来进行计算和评价,它的主要反映的方面为环境质量、生态环境的变动上,如果一段时间内,通过水土保持措施有效改善了一定区域内的生态环境,其生物种群能量以及物质转化效率在稳定增长,且生态环境的稳定性、环境质量都朝着好转的方向改变,那么说明这项措施具有极好的生态效益,反之,则是生态效益较差。

1.4 社会效益

社会效益是一个宏观的观念,它包含了多个方面,水土保持措施的实践,必然会产生一个效果,而这个结果必然揭示了实践该水土保持措施下的环境改变。这种改变往往会产生社会效益,也可以这样说,水土保持所产生的经济效益、基础效益以及生态效益,是社会效益的组成内容,但社会效益还含有更加广阔的内涵。水土治理得当,为人类与社会发展带来积极的影响,那么社会效益必然是积极的,反之,其社会效益的评价则是消极的。目前对于一项水土保持措施的社会效益尚不能够完全的定量分析,通常只能够进行定性评价。

2. 水土保持措施常见措施

2.1. 水土保持生物林草措施

该措施指的是通过加大植树造林种草力度,有效控制水土流失区土地资源退化程度。在生物林草措施中,农作物种植也是重要组成部分之一,农作物种植以及生长过程中,可以提升地表覆盖率,并对降雨径流产生一定拦截作用。目前,我国广泛使用的作物种植方式包含以下两种:

(1)轮作

该生产方式指的是在种植植被的过程中,根据植被生长特点,通过合理的时间安排,在同一土地上先后种植不同的植被。常见的有禾谷类轮作、禾豆轮作、粮食和经济作物轮作,水旱轮作、草田轮作等。

(2)间作、套种

间作指的是在同一时期、同一土地资源上,通过分带的方式对两种以上的作物进行种植,常见的间作有大豆和玉米等;套种指的是在不同的时间、同一土地资源上种植多种作物。在还没有收获前种作物的基础上,就在行间对后作物进行播种,常见的套种有黑豆和小麦等。

2.2. 水土保持耕作措施

为了加大对土壤的保水、保土、保肥力度,水土保持耕作措施得以有效应用,该措施将促进农业生产效率的提升作为出发点,在综合应用多种农用设施的基础上,对局部地表结构以及微地形进行改变。例如,垄沟种植法在西北干旱区的有效应用就是典型的水土保持耕作措施。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段,我国广泛使用的水土保持耕作措施以及特点如下:

(1)等高耕作

该耕作方式也被称之为横坡耕作。在实际使用过程中,以横向耕作为基础,耕作的方向是等高线垂直于坡度的走向。这一耕作方式是坡耕地实施其他水土保持措施的基础,一切水土保持措施都要在此基础上进行。等高耕作能有效的拦蓄地表径流,促使水分入渗时间得以延长,从而促使水土流失现象得以缓解,最终为作物的生长奠定良好的基础。采用等高耕作时应注意:①等高耕作的地面坡度愈小,效果愈好,一般在15°以下为宜。②等高耕作的种植行偏离等高线以不超过3%为宜。③等高耕作在缓坡上可自下而上进行耕犁,在较陡坡上自上而下进行,以免上面耕作溜土埋压犁沟。④在降水较多的瀑润地区,沿等高线开的犁沟应有一定比降,以1:100一1:200为宜,结合草皮排水道排除多余的径流。⑤在土层较薄或降水量较多地区,可结合采用水平防冲沟,以防径流漫溢冲垮犁沟,加剧水土流失。⑥等高耕作最好与密植结合,加宽行距,缩小株距,种植密生作物

(2)高沟垄耕作

这一耕作方式是建立在等高耕作基础之上的,沟和垄产生于坡面等高线位置,并将植被终止于垄上或沟内。由于坡地微地形会在沟垄耕作的背景下发生改变,沟和垄将产生于地面耕作中,从而增加了地面受雨面积,而受雨量在单位面积上却得到了减少。在这一过程中,每一条垄都充当着一个小土坝的功能,雨水被积蓄于沟内,促使降雨入渗量增加,而冲刷量、径流量将被有效减少,从而加大对土壤养分的保护力度。

(3)水平沟

这一耕作方式适用于西北陡坡耕地,角度大约位于15°~25°之间,上部沟口宽度最大值为1.0m,最小值为0.6m;底部沟口宽度最大值为0.5m,最小值为0.3m;沟深最大值为0.6m,最小值为0.4m。半挖半填是沟形成的主要措施,生土由内侧被挖出,并充当作埂被应用于外侧中,沟底外侧是种植树苗的主要位置。在荒坡治理中,为了实现造林整地的目标,通常会对水平沟进行应用,从而最大限度地对径流泥沙进行拦蓄。

2.3 水土保持工程措施

水土保持工程措施主要是通过改变有限尺度的地形,以起到充分利用该地形范围内的光能量、热能量以及水土资源,从而有效的改善农业生产条件,建立一个良性的生态环境,继而起到防止火灾减少土壤侵蚀的作用。根据我国兴修目的以及其应用条件,水土保持工程措施主要包括有:山坡防护工程、山洪排导工程、山沟治理工程以及小型蓄水用水工程。用来防止水土流失的主要工程措施主要为山坡防护工程,山坡防护工程的作用在于用改变地形的方法防止坡地水土流失,将雨水及雪水就地拦蓄,使其渗入农地,草地或林地,减少或防止形成坡面径流,增加农作物牧草以及林木可利用的土壤水分。同时,将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程。在有发生重力侵蚀危险的坡地上,可以修筑排水工程或支撑建筑物防止滑坡作用,主要包括水平梯田、隔坡梯田、鱼鳞坑、反坡梯田等形式。

3. 水土保持措施减水减沙效益

水土保持措施的减水减沙效益是指:这些措施的实施所减少的径流和侵蚀产沙量相对于对照的百分数或比例。由于我国地形条件复杂,很难对不同的观测地形进行准确的横向比较。本次减水减沙效益的比较主要建立在张科利等人提出的典型径流小区的坡度分析报告、McCool等提出的缓坡公式、江忠善提出的坡长公式以及刘宝元提出的陡坡公示。

根据相关计算表明,上述3种水土保持措施均能够起到一定的水土保持作用,对于不同生物林草措施而言,刺槐、柠条以及沙大旺的保土保水效益最高,最高可达99%。农作物如谷子、糜子、豆类、玉米、小麦等的水保作用最小,其平均减水减沙效益分别为28%和56%,其中黑豆的减流减沙效益最高。各种水土保持耕作措施的减水效益平均在51%以上,而减沙效益大都大于70%,其中等高沟垄耕作、垄作区田和套犁沟播减水减沙效益相当,水平沟耕作措施减水减沙效益随坡度变化较大。

水土保持工程措施减水效益在55%以上,减沙效益高于65%,其中水平梯田、隔坡梯田、坡式梯田水保效益略高于鱼鳞坑和水平阶,就平均水平而言水土保持工程措施的减水减沙效益普遍高于生物林草措施和耕作措施。

4.结束语

水土流失是由自然因素和人为因素引起的,但人为因素往往占有主要地位,人类生产活动造成了对土壤资源的重要破坏,从而引起土壤的自然变化。人类生存、社会建设发展以及精神文明的发展都需要得到自然环境的支持,搞好水土保持工作对于社会发展有着重要的意义。

参考文献:

[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.

[2]焦菊英,王万忠;人工草地在黄土高原水土保持中的减水减沙效益与有效盖度[J].草地学报;2013年03期

[3]冯秀兰,张洪江,王礼先.密云水库上游水源保护林水土保持效益的定量研究[J].北京林业大学学报;2013年06期

作者简介:

李玲 (1986-08) 本科 工程师 主要从事水土保持等相关工作。

黄利(1971-05) 大专 工程师 主要从事工程造价等相关工作。

论文作者:李玲,黄利

论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期

论文发表时间:2017/7/27

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