辽河流域水土流失变化特征与治理对策研究_杨荣辉
文章编号: 1007 - 7596( 2021) 10 - 0196 - 03
辽河流域水土流失变化特征与治理对策研究
杨荣辉
( 盘山县农业水利事务服务中心,辽宁 盘锦 124010)
摘 要: 文章揭示了 1956 - 2015 年辽河流域径流输沙变化特征,并提出引起流域水土流失的关键因素: 管理上的失控、社会动乱、生态环境及其植物资源遭受破坏会加剧水土流失; 长效除草剂的大量施用明显降低植被覆盖率,在很大程度上诱发水土流失。为改善流域生态环境,更 加科学的开展水土保持工作,提出适用性较强的水土流失治理对策。
关键词: 辽河流域; 水土流失; 变化特征; 治理对策中图分类号: S157 文献标识码: B DOI:10.14122/j.cnki.hskj.2021.10.061
1 流域概况
辽河流域属于温带季风气候,年降水量 350 - 1000mm,全年降水量的 65% 集中于每年 4 - 9 月,年均径流量 89 亿 m3 。辽河干流以东离黄海较近,年降水量达到 900mm,往西北降水量逐渐减少,到抚顺、本溪一带 800mm,到沈阳、铁岭一带减至 700mm,中部法库、盘山、新民一带降水量为 600mm,西辽上游为 350 - 400mm 且多风沙。可见,区域上辽河流域降水量变率较大,东部为西部的 2. 5 倍,明显高于东北其它流域,在地区分布上辽河流域的供水条件较 差。夏季多强度大、集流快、频率高的暴雨,水位陡 涨陡落很容易引起洪涝灾害。径流自西北向东南递 增,山地高于平原,参窝、二龙山、大伙房连线径流深
2 水土流失变化特征
福德店、八棵树、通江口、开原、松树、柴河、铁岭等典型水文站为辽河干流沙量测验控制站,从 1956 年就开始监测辽河流域输沙量、含沙量,除个别年份停测外积累了长达 55a 的沙量资料。依据水文规范规定方法测验的含沙量资料经全省水文资料整编审查录入国家水文数据库,并以此作为文中相关数据来源。典型测验控制站监测的输沙量数据,基本能够反映辽河流域的水土流失变化特征。辽河流域侵蚀模数、年输沙量、径流量统计输入,如表 1 和图 1 所示。资料显示,辽河流域 1966 - 2015 年的平均输沙量为 1943 万 t。
表 1 分段统计的流域输沙量
处于 150 - 400mm 范围,西辽河沙丘草原区年径流深多超过 50mm。
辽河流域含沙量较高,仅次于海河、黄河,流域 上游多为风沙土与黄白土,地貌形态以山丘为主,林 草植被条件差,覆盖率为 30% 左右,水土流失严重, 属于我国东北部风沙干旱严重的地区。流域内含沙 量较高的为柳河、西辽河各支流,实测值达到 300 - 700kg / m3 ,高于东部的 150% 以上,最少的为福德店以下东侧支流,铁岭断面处平均含沙量 3. 6kg / m3 。
时段 极端年份
极端年份输
平均输沙量
[收稿日期]2021 - 09 - 16
[作者简介]杨荣辉( 1978 - ) ,女,辽宁盘锦人,工程师,研究方向为移民工程、农村饮水、河道清淤、水利工程等。
图 1 侵蚀模数、年输沙量及径流量过程线
时段一: 1956 - 1965 年辽河流域年均输沙量为
2400. 3 万 t,受三年自然灾害以及大跃进影响,大量
泥沙随 1960 年大洪水径流而下,加之灾害年代开荒种地使得植被覆盖遭到极大的破坏,一般降水条件下就会带来严重的水土流失。所以,该时段明显高于其它时段的平均输沙量。
时段二: 1966 - 1975 年辽河流域年均输沙量1772. 4 万 t,受“文革”的影响流域内普遍存在滥砍盗伐的现象,加之管理混乱致使大量山林被毁坏,由此产生比较严重的水土流失。
时段三: 1976 - 1985 年辽河流域年均输沙量
1526. 2 万 t,改革开放初期社会稳定、生产发展,山林逐渐恢复生长,土壤侵蚀得到有效遏制,水土流失表现出波动减少的趋势。
时段四: 1986 - 1995 年辽河流域平均输沙量为2681. 1 万 t,其中 1995 年洪水所带来的输沙量明显高于多年平均值,达到该阶段的最大值 11766 万 t, 除 1995 年极端年份外,其它年份的平均输沙量为1671. 6 万 t,较多年平均值 1943 万 t 减少 14. 0% ,这主要与农耕方式的改变有关。期间传统的“四趟三 铲”农业生产模式被替代,由于施用了长效除草剂致 使许多农田( 以大田为主) 植被减少,一般条件下不会产生严重水土流失,而遇暴雨时则极易引起大范 围的水土流失。通过对比 1960 年与 1995 年的洪峰流量发现,在洪水等级相差不大的情况下 1995 年输沙量约为 1960 年的 2 倍,这主要与破坏地表植被覆盖有关,地表覆盖层破坏既加剧了水土流失程度,又 会进一步带来滑坡、泥石流等灾害。
时段四: 1996 - 2005 年辽河流域平均输沙量
1493. 1 万 t,明显低于多年平均值,期间未出现较大洪水,由此所造成的土壤侵蚀较小。同时,输沙量的变化过程及其影响因素与侵蚀模数基本相同。
时段五: 2006 - 2015 年辽河流域平均输沙量
1783. 7 万 t,由于 2010 年出现了历时将近 1 个月的洪水而造成了较大的输沙量。与多年平均值相比其他年份的输沙量都比较小,其中 2009 年输沙量最小为 347 万 t。另外,由于采取了退耕还林草等一系列措施,使得水土流失得到一定的控制,但必要工程措施的缺乏导致较大洪水年还是会引起剧烈水土流失。
总体而言,人类社会活动与自然界的变化密切 相关,流域生态环境及其植物资源破坏、管理失控、政治混乱和重大的社会动乱等都会在一定程度上加 剧水土流失[1 - 2]; 此外,水土流失也会受到重大农耕方式改革的影响,如长效除草剂的大量施用降低了 地表植被覆盖度,降水条件下加剧了水土流失; 森林、地表覆盖度与水土流失程度负相关,即林草覆盖 度越低水土流失越严重; 降雨量、降水强度与水土流失正相关,即降水越强则引起的水土流失越严重。实践表明[3],水土流失与高强度降水直接相关,每当 较强较大降水引发洪水时就会产生严重的水土 流失[4]。
3 水土流失治理对策
3. 1 水土流失成因
3. 1. 1 自然因素
1) 植被破坏。辽河流域中上游适宜耕种的土地较少,多以山地为主,部分坡地被开垦成耕地导致天然林木覆盖结构破坏,森林覆盖范围锐减,加之长效除草剂的大量施用降低了地面植被覆盖度,林草覆盖度的减少大大减弱了土壤抗流失、抗侵蚀能力,水土流失不断的加剧。
2) 土质疏松。流域内土质以砂土和颗粒土土壤为主,其中砂土、颗粒土直径处于 20 - 55mm 和 0 - 15mm 范围,黏性土壤含量低而土壤粗粒含量高,土质疏松且具有较好的透水性,土壤抗侵蚀和抗冲刷能力低,因降水或冰雪融化形成的坡面径流易产生剥蚀,进一步导致水土流失。
3) 水力侵蚀。辽河流域总面积 21. 9km2 ,地貌形态复杂,其中沙丘区占 6. 3% ,平原区占 34. 5% , 丘陵区占23. 5% ,山地占35. 7% ,地势大致呈自东西两侧向中间、自北向南倾斜。此外,流域年内降雨分 布不均,汛期降雨占全年的 60% 以上,并多以大雨、暴雨形式出现。降雨集中、强度大、历时短且径流速 度快,冲刷作用强烈极易破坏表层土壤,从而引起严 重的土壤侵蚀,其中水力侵蚀为造成辽河流域水土
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流失的关键因素。
3. 1. 2 人为因素
1) 管理失控。1982 年之前,大部分地区普遍都缺少管理机构和可靠的法律依据,水土保持工作的 开展多以有关管理条例为依据,加之制度上与组织 上不健全致使水土保持工作多存在软弱性、局限性。管理上的不到位以及制度上的不健全是难以有效控 制水土流失的关键因素,遇到社会不稳定或重大社 会事件时林木和水土保持管理经常失控,林草涵养 水源能力减弱、林草资源破坏以及森林覆盖减少等, 在很大程度上降低了林草水土保持功能。
2) 盲目开垦。近年来,农民对耕地的广种薄收, 致使商品粮数量与质量不断下降,当地群众掠夺山 林植被的速度加快; 此外,随着耕地资源日益减少和商品粮收益的下降,畜牧业成为农民增收的主要途 径,但由于没有合理的规划,造成农民过度放牧,对 流域植被造成严重破坏[5]。
3) 开发建设破坏。随着经济的不断发展开发性 建设逐渐增多,废土料乱倒乱堆的现象越来越普遍, 对原有地表植被和结构造成破坏。为追求局部利 益,部分地区无法正确处理水土资源保护与经济建 设之间的关系,林木砍伐、挖沙取土、山矿过度开采 等致使水土流失更加严重。
3. 2 对策与建议
3. 2. 1 建立与完善管理制度
通过建立健全相关法律法规,使水土保持工作有法可依,逐步实现制度化、规范化发展。根据国家、省市相关法律、法规,制定适合辽河流域的水土保持政策和规定,在生态建设和水土保持工程中明确各级政府的责任、义务,加快组织管理机制建设和相关法律法规的建立,严格实行监理制、招投标制等,采取群众投资、专业队伍、招商、承包等多种方式,积极参与水土流失防治。有计划的分时间、分区域、分地块实行保湿、护草、育林、封山等,充分发挥大自然的自修复功能有效治理辽河流域水土流失。
3. 2. 2 加大执法监管力度
实践表明,加大执法力度、注重监督管护是防治水土流失有力保障。加强水土保持预防监督是控制新增水土流失有效手段,必须坚持预防为主、治管并重的原则加大对流域的监管,从而遏制水土流失的发生发展,巩固水土保持生态环境建设成果。
3. 2. 3 加强流域生态修复
辽河流域全长 1345km,横跨辽宁、吉林、内蒙古、河北四省,必须加强各地水保部门的交流合作, 严格执行统一的管理规定,贯彻落实退耕还林相关 要求。以提高林草覆盖率、整治坡地为重点,将阶段 性与连续性相结合、分散与集中治理相结合,制定科学合理的治理规划。例如,对超过 25°的坡地实行退耕还林草措施,对不超过 25°的坡地实行水平耕种或者梯田,农耕过程中要最大程度的提高地表覆盖物 生存时间,以短效除草替代长效除草; 对侵蚀沟壑种植植物带,通过实行植物封沟、建石坝拦土等措施充 分发挥保土蓄水功能; 对易形成风沙的地区要严禁挖去土石料、禁止开荒。
3. 2. 4 强化开发建设项目审批
对于在辽河流域从事开发建设、勘探、生产、养 殖以及种植等活动的个人、相关单位及各部门,贯彻 执行水土保持和土地资源规划方案组织生产经营, 并在规划范围内做好相应的水保工作,自觉接受有 关机构的监督与检查。将水土流失补偿措施作为建 设项目审查的一项重要内容,对不符合要求或者没 有补偿措施的不予审批。
4 结 论
水土流失治理是一项见效慢、费用高、周期长、涉及范围广的复杂性系统工程,必须以各级政府作 为主体,加快形成多渠道、多层次、多元化投资治理 机制,在坚持政府主导地位的基础上充分发挥社会 各界力量,采取多种有效的方式积极引导广大群众 的参与。同时,要贯彻落实水土保持法、水保监督执 法专项行动等要求,积极做好辽河流域水土流失治 理工作。
参考文献:
[1]孙富行. 资源水利与水资源可持续发展[J]. 水利水电工程设计,2000( 04) : 4 - 6.
[2]刘震 . 从我国水土流失现状看水土保持生态建设战略布局及主要任务[J]. 中国水利,2002( 07) : 31 - 33.
[3]张丽华. 城市化进程中水土资源可持续利用分析[J]. 科技创新导报,2010( 35) : 135.
[4]王益军,李学勤,石代军 . 浑江中上游流域降水径流变化分析[J]. 东北水利水电,2010( 09) : 46 - 47.
[5]杨家坦. 以水土保持支撑水资源可持续利用[J]. 亚热带水土保持,2007( 01) : 4 - 6.
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