工程實務:大青山地區(qū)水土保持措施分析

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摘要:本文根據大青山地區(qū)的自然條件,科學地分析了該地區(qū)水土流失的原因,總結了近年來保護與治理的經驗,指出了本區(qū)今后水土保持工作的發(fā)展方向和戰(zhàn)略措施。
    關鍵詞:水土保持;水土流失; 橫條間栽; 沉淀泥沙
    1 基本情況
    1.1 地形
    大青山地處內蒙古高原,屬陰山山脈中段,東西長約 220km ,南北寬約50 km ,總面積大約1.1×104 km2 ,該區(qū)南部為土石質山區(qū),溝壑縱橫,北部為丘陵區(qū),延綿起伏。
    1.2 河流與水系
    區(qū)內的主要河流、水系有大黑河、小黑河、什拉烏素河、昆都侖河、哈素海平原水庫、美岱東西滯洪區(qū)以及沿山各山溝。大黑河、小黑河的洪水直接注入黃河,什拉烏素河、昆都侖河及沿山各主要山溝都建有水庫,洪水經水庫調水調沙有控制的下泄后進入哈素海平原水庫與美岱東西滯洪區(qū),再進行調節(jié)控制泄水流量,最后緩慢地流入黃河。
    1.3 氣候
    本區(qū)屬大陸性半干旱氣候,特點是光照充沛,降水較小,蒸發(fā)劇烈。冬季漫長嚴寒,夏季炎熱短促,年月溫差大,春秋季溫度變化劇烈,冬春風大。多年平均氣溫為5.3℃,多年平均風速2.04m/s,大風一般集中在春季4~5月,風速可達3m/s以上,大風一般為西北風。
    1.4 水文
    本區(qū)多年平均降水量為368.5mm,降水量多集中于夏季6~8月份,為237.7mm,占全年降水量的64.5%,且多暴雨。多年平均蒸發(fā)量為1870mm,是多年平均降水量的5.07倍。
    1.5 植被
    本區(qū)主要植被有:山楊、白樺、油松、杜松、云杉、山杏、黃柳、山榆、三角楓等喬木,虎榛子、繡線菊、山刺玫、珍珠梅、水栒子、遼寧山楂、山荊子等灌木,唐松草、萎陵菜、白芍藥、黃花菜、鐵桿蒿、羊草、地榆、野豌豆、胡枝子等草本植物。
    2 水土流失的危害
    生態(tài)系統(tǒng)的不平衡,主要是過度放牧的結果,引起了山區(qū)水土的嚴重流失,大量的泥沙被洪水帶到平原區(qū),淤塞了水庫,使水域面積縮小,沖毀了農田、道路、水利工程和居民住房,同時也進入了黃河。
    3 環(huán)境現狀及成因分析
    3.1 環(huán)境現狀
    本區(qū)四季氣候分明,春季干旱少雨多大風,夏季炎熱,秋季涼爽,冬季漫長寒冷。本區(qū)水土流失比較嚴重,水土流失面積占總面積的34.1%.
    3.2 成因分析
    3.2.1 自然因素
    由于自然降水少,植被稀疏,沙塵暴逐年增多,致使地表土壤母質發(fā)生磨損,同時暴雨強度大且集中,產生洪水后,大量泥沙被帶走。水力侵蝕為本區(qū)水土流失的主要形式,侵蝕模數為2000~5000t/(km2?a)。
    降水量的分布,一般來說年降水量分布不均勻,發(fā)生水土流失的危險性就大。若年降水量大且分布均勻,不下暴雨,就不易產生水土流失。
    暴雨是造成水土流失的主要原因。一般來說暴雨強度越大,雨滴也越大,再加上暴風雨使空中氣流紊亂,使雨滴降落速度往往超過自由落體的速度,加大了雨滴的沖擊力。
    每次大的降雨,一般都造成嚴重的水土流失。
    若前期雨量大,土壤中的水分基本飽和,則連續(xù)降雨會產生強烈的地表徑流,從而造成嚴重的水土流失。
    坡度越陡,地表徑流流速越大,水土流失也越嚴重。坡度增大4倍,水流速度增大1倍,其侵蝕力增大4倍,沖失物質的數量增多32倍,沖失物質的體積增大64倍。
    坡面越長,水土流失越嚴重。土壤流失量的增加與坡長的1.5或1.6次方成正比(據美國和前蘇聯)。
    自然坡面的形狀大致可分為五種:直線形坡面,其下半部因受水流沖擊,土壤流失最嚴重;凸形坡面,其下部也是土壤流失最嚴重的;凹形坡面,其上部受沖刷,下部被淤積;凸凹形坡面,又沖又淤;臺階形坡面,既可以增強土壤的滲透性,減少地表徑流,又能減低徑流速度。
    陽坡光照充足,蒸發(fā)量大,土壤水分少,植物生長不好,水土流失嚴重;陰坡光照不足,蒸發(fā)量小,土壤含水量大,植物生長好,水土流失不嚴重。
    3.2.2 人為因素
    由于人口增加,牲畜增多,草場嚴重超載,過度放牧,致使植物不能結籽,草場被輪番踐踏,植被逐年稀疏,土壤沙化。
    濫砍濫伐,毀林毀草,開墾荒地,挖藥材,農村掏礦、開采料石、挖土。
    不合理耕作。
    全墾整地和燒山整地造林。
    4 水土保持工程建設的指導思想
    以生態(tài)、經濟效益為目標,對癥施治,宜林則林,宜灌則灌,宜草則草,宜農則農,宜牧則牧,進行科學合理的水土保持措施配置,促進退耕還林,退牧還草,封山綠化,實現社會、生態(tài)、經濟的協(xié)調發(fā)展。
    5 水土保持工程建設的基本原則
    5.1 生物多樣性原則
    生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)維持平衡,資源持續(xù)發(fā)展的關鍵。水土保持建設必須堅持更多的引進和推廣新的樹、灌、草品種,增加生物種類,堅持多種喬木、灌木和草的混交配置。
    5.2 預防為主、治理為輔的原則
    健全機構,加強宣傳,提高全民的素質。
    5.3 保護、治理、開發(fā)統(tǒng)一的原則
    水土保持工程建設應實行保護性治理與開發(fā)性治理相結合的原則,實現生態(tài)、生產、生活的統(tǒng)一。
    5.4 因地制宜分區(qū)治理的原則
    本區(qū)內水土流失面積較大,成因復雜,應按照不同區(qū)域進行治理,因地制宜,全面推進。分區(qū)原則:南部為土石質山區(qū)、北部為丘陵區(qū)、中部為過渡帶。
    5.5 可持續(xù)發(fā)展的原則
    合理安排生產要素,調整土地利用結構和產業(yè)結構,發(fā)揮當地優(yōu)勢,培養(yǎng)再生資源,注意近、中、遠期利益相結合,生態(tài)、社會、經濟三大效益并重,實現可持續(xù)發(fā)展。
    5.6 統(tǒng)一規(guī)劃、綜合治理的原則
    堅持以大流域為骨干,以小流域為單元的統(tǒng)一規(guī)劃,綜合治理,綜合開發(fā),形成多功能、高效率的防治體系。