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简论水土保持措施对水资源与水环境的影响
作者:杨宗霞 徐守圣  时间:2014/8/13 11:22:00  来源:论文天下论文网

  摘要:我国水土流失分布范围广、面积大、类型多、危害重,对我国经济社会的可持续发展和人民群众的生产、生活造成了多方面严重危害。随着我国政府各有关部门和专业人员对水土流失问题及水资源问题的日益关注, 流域水土保持综合治理对下游水资源的影响已成为当前解决流域水资源供需矛盾问题的重中之重。


  关键词: 水土保持非点源污染水文法


  中图分类号:TV文献标识码: A

  
   人民生活水平随着工业和城市的发展越来越提高我国是世界人口第一大国,人均资源占有量极低,经济和科技发展水平比较落后。要实现经济的快速发展,使原本很脆弱的生态环境处在了更大的压力之中,随着可持续发展的需求,我们中国水资源问题更加突出,水资源的匾乏短缺是中国的基本国情。随着我国政府各有关部门和专业人员对水土流失问题及水资源问题的日益关注, 有必要对我国近几十年来在水土保持措施对水资源的影响方面的研究进行分析评述。
  一、水资源与水环境的演变特征及其对资源与环境的影响
  1、演变特征
  60年代发达国家开始关注非点源污染,水土流失严重、生态环境脆弱严重影响经济社会的可持续发展。水体污染有点源污染与非点源污染之分,掌握水土保持对水资源与水环境的影响规律,开展了大规模的水污染整治工作,是保障经济社会可持续发展以及改善该地区生态环境的基础。从世界范围来看,非点源已成为水环境的一大污染源或首要污染源。由于中国大江大河污染严重,非点源污染所占的比例已远远超过点源污染,点源污染的治理任务还相当繁重,主要污染来源导致污染的河长与评价总河长的比值,随着点源污染得到逐步控制。以黄土高原水资源与水环境为例,水资源与水环境演变至今天的主要特点表现为降水变率大,旱涝灾害严重,降雨量偏小,年内分配不均,水土流失严重,泥沙问题突出,水资源的污染包括点源污染和非点源污染。影响黄土高原的水资源与水环境演变的内容包括气候变化和人类活动影响。
  2、对资源与环境的影响
  水土保持的水环境效应的影响研究: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:①在农业生产中产生的农业型非点源污染;②由于有水土流失而产生的水土流失型非点源污染;③由于农村居民生活产生的农村生活型非点源污染;④随着径流进入水体而产生的城市径流型非点源污染;⑤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。水土保持的水资源效应的影响研究: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、水土流失的治理对策
  水土保持措施能够吸收、过滤、迁移和转化土壤与水体中的一些有害物质,定量反映水土保持措施对水环境的影响,防治流域非点源污染,可以确定最有效的水土保持措施,改善地表水和地下水水质,根据各阶段水保措施的治理程度,水土保持措施对N、P以及有机质有很好的拦截作用,通过控制水土流失的侵蚀和搬运过程,能够在一定程度上控制非点源的污染。
  1、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。
  2、根据流域水土保持措施的实施情况,对水土保持效应可以进行计算
  工程上常用方法有:水文分析法、成因分析法和流域对比法。其中水文分析法是利用水文泥沙观测资料分析水土保持蓄水拦沙作用;成因分析法是根据各项水土保持措施,考虑人类活动新增水土流失数量,以及产沙在河道中的输移及冲淤变化来计算水土保持减水减沙效益,这种方法的关键是确定蓄水保土定额和水土保持措施数量的统计;流域对比法水土保持后减水减沙效益的直接计算方法;非点源污染物计算中的非点源污染负荷由溶解态物质和 . 吸附态物质组成。非点源污染发生的不确定性、影响因素的复杂性对流域非点源模拟、监测与控制产生一定的不利因素。
  3、非点源污染物计算措施研究
  非点源污染负荷由两部分组成:①溶解态物质,即在降雨径流的过程中污染物溶解在水中并随地表径流汇入水体;②吸附态物质,即侵蚀土壤吸附的固态污染物,它与侵蚀土壤一起被输送到水体中。非点源污染大多是在土壤侵蚀运移基础上产生的,它的主要过程是以侵蚀过程为基础。流域下游水环境污染主要就是由于降雨产沙过程中所携带出的污染物造成的。通过流域地表径流和地下水水质分析是研究水土保持水环境效应最直接和最有说服力的工作。但是非点源污染发生的不确定性、影响因素的复杂性及监测研究方法的局限性给流域非点源模拟、监测与控制造成一定的困难;而分布式水文模型又对基础数据的要求十分严格,稍有缺失或误差将会影响模拟结果,因在成因分析法计算泥沙输移流失量的基础上采用吸附态非点源污染负荷模型水土保持措施对氮、磷、有机质的影响进行定量计算。
  结语:
  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。。因此,要控制新增水土流失并提高水土保持措施,使当地的生态环境得到改善,并通过农业结构的调整以及学校的普及教育等方式,逐步改善我国大部分地区水土流失现象,使当地经济发展与生态环境发展相协调。为当前国家正在开展的非点源污染控制和饮用水源地保护工作提供有益借鉴。

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