时间:2024-07-28
张 敏
(朝阳市引白入朝供水工程建设管理局,辽宁 朝阳 122000)
朝阳市水土保持与雨水资源化研究
张 敏
(朝阳市引白入朝供水工程建设管理局,辽宁 朝阳 122000)
文章主要研究的是辽宁省朝阳市水土保持与水资源化问题。朝阳市作为辽宁省最重要的几大城市之一,因其地理位置特殊和受气候、地形因素制约,导致该研究区水土流失问题一直成为制约辽宁省总体经济水平提升的重要因子。而水土保持和水资源化,能够在一定程度上有效解决辽宁省朝阳市生态环境恶化区的突出生态环境问题,且实践研究表明二者存在“此消彼长”的关系,只有提高区域水资源化处理效率,才能加强水土保持工作。故以此作为出发点,本文期望通过水土保持和水资源化处理,对朝阳市区域降水径流进行调控,同时有效提高当地水资源转化率,改善生态环境。
水土保持;雨水资源化;水土资源;朝阳市
目前,随着战略转型升级,朝阳市作为辽西走廊的重要组成部分,该研究区已被国家纳入辽宁省沿海经济带国家战略重点区域。但是,工业化和城市化规模不断扩大,朝阳市面临着日益严峻的生态环境问题,制约了辽宁省可持续发展。再加上当地受政治理念及综合资金和技术手段等多种因素影响,目前该区域的生态环境治理存在一定的被动性和片面性以及盲目性。因此,在朝阳市水土保持工作开展过程中,如何采取科学的措施提高水土保持效益,成为本文所要研究的重点内容。
1.1 新形势下朝阳市水土流失成因
新形势下朝阳市水土流失问题的出现,是自然因素以及人为因素等综合作用的结果。在辽宁省朝阳市自然环境因素作用下,暴雨时间较为集中,且朝阳市地形结构复杂多变,土质疏松,再加上当地植被稀疏,因此在强降雨影响下,会使区域水土流失问题更为突出[1]。
从朝阳市地表土壤情况来看,颜色呈棕黑色,土质疏松,多属于粉砂黏性土以及粉砂壤土。因此,地表土壤容易遭受强烈侵蚀和冲刷;另外,经过开发的土地和出现水土流失的土地土质有机含量较低,且土壤中的颗粒胶结主要为碳酸钙物质,由此会使朝阳市地表土壤中的黏粒物质和有机质胶结能力大大减弱。
除此之外,由于碳酸钙容易在水中溶解,因此在当地强降雨作用下,朝阳市地表土壤胶结性能会大大降低。当其胶结力低于强降雨对地表的破坏力时,就会使地表结构破裂以及土崩瓦解。而在朝阳市水土流失过程中,还会受当地人为社会生产、实践活动影响,比如在日常经济活动中,人们通过毁林毁草或植被开垦等,会加剧研究区的水土流失。具体坡度带坡度分级、水土流失面积和水土流失比例见表1,表1数据统计结果为辽宁省朝阳市各个坡度带水土流失面积分布特征。
表1 辽宁省朝阳市各个坡度带水土流失面积分布特征
1.2 新形势下朝阳市水土保持的重要意义
结合上述辽宁省朝阳市各个坡度带水土流失等级进行水土保持和水资源化,要达到如下预期目的:
1)通过制定和实施可行性的区域水土保持方案,可减少地表土壤中的水分流失,从而通过人工辅助技术措施,进一步达到“泥不出沟、水不下坡”的生态治理效果。
2)综合采用“治沟造地”和植树造林以及退耕还林等技术措施,从而有效缓解研究区生态环境保护与经济社会发展之间的重要矛盾,使植被破坏问题与土地退化现象得到遏制和逆转,最终提高辽宁省朝阳市生态环境的生态、社会效益[2]。
3)合理的生态环境保护策略,可有效提高当地经济、社会发展水平,逐步美化与改善辽宁省朝阳市的城市环境,以此为人们生活、娱乐提供一个良好的场所。
4)加强区域生态环境治理与水土保持,可减少河道中的泥沙,从而能够有效净化和改善研究区河道下游的水质,降低河道的淤积度。
5)通过水土保持,适当削减朝阳市夏季河道中的洪水流量,从而对枯水期与丰水期的地表径流起到良好的调节作用,以此为朝阳市河道下游人民营造安全的生活环境。
6)合理的水土保持技术,可控制生态系统恶性循环,增加生物种群,使人与自然和谐相处。
雨水资源化是指将雨水转化为可供利用的水资源,然后将其用于区域经济社会发展过程中的人类生产与生活中。由于辽宁省朝阳市雨水资源化方式不同,因此可将其分为雨水的自然资源化过程与雨水的人工资源化过程。而在雨水资源化过程中,为了提升当地水资源的利用效率,通过采用一定的技术手段,将降雨等雨水资源用于当地农业生产实践,可提高经济、社会、生态发展效益。常见的雨水资源化手段,包括采用雨水集流系统进行雨水资源化和通过雨水入渗的水土 保持措施加强雨水资源化[3]。
但是,在实际技术实施过程中,由于辽宁省朝阳市地表径流会对区域土壤资源产生恶性冲刷作用,从而引发严重的水土流失问题;反过来,降雨又会进一步有效缓解研究区干旱与水资源短缺矛盾。因此,基于水土保持与雨水资源化二者之间互补与相互依赖的关系,在生态环境保护过程中,要对降雨量进行控制,适当减少强降雨对区域地表土壤的冲刷,同时需要充分利用当地降雨优势,通过人工干预手段,对水资源进行资源化处理,“变废为宝”,从而解决当地生态资源破坏与水资源短缺问题,以此实现朝阳市水资源“集约化”与“节约化”利用[4]。
本文通过对新形势下朝阳市水土保持与雨水资源化研究的必要性进行分析,并在深入了解与统计辽宁省朝阳市各个坡度带水土流失面积分布特征数据基础上,基于朝阳市水土保持与雨水资源化之间“互相关联及此消彼长”的关系,就朝阳市雨水资源化过程提出相关技术对策:
1)采用“就地拦蓄技术”实现朝阳市雨水资源化。
所谓“就地拦截技术”是通过对研究区传统耕地模式进行改进,并科学营造一定的田间集水面,采用生物工程技术措施,实现对朝阳市降雨资源就地拦截,并使其下渗到地下水环境,从而为研究区地表土壤水分蓄积和提高水资源利用量奠定重要技术基础。
一方面,基于生物工程技术措施,对朝阳市降雨资源进行就地拦截时,主要通过人为改造与干预,对研究区地形结构进行重新规划与合理布置,从而通过修筑水平梯田及鱼鳞坑和隔坡梯田等,将降雨资源高效拦截,使其渗入地下。这种技术方式不仅能够有效拦截降雨资源,而且可对区域地形结构进行重新合理规划,从而提高土地资源的利用效率,降低地形坡度,减少水土流失。
另一方面,通过对研究区传统农业耕作模式进行合理优化,比如对“带状间作”、“等高耕作”以及“起垄耕作”等传统农业耕作模式进行合理优化,能够充分利用农作物与坡地之间的自然条件,对降雨资源和地表径流进行有效拦截,以此大大提高水资源的下渗量,增加地表土壤中的水分。
2)通过“土壤覆盖抑蒸技术”实现朝阳市雨水资源化。
“土壤覆盖抑蒸技术”是指当降雨资源被研究区地表植被以及土壤吸收之后,为了降低地表水分蒸发率,从而通过在地表土壤中覆盖绿色植被以及白色塑料薄膜和黑色残茬秸秆等,可有效聚集水分,使其能够长时间聚集在地表土壤的地下水库系统中,以供地表植被及土壤长期吸收和利用[5]。这一技术不仅能够降低地表水资源的蒸发率,而且可以提高土壤间不同颗粒物质的胶结能力,从而减少水土流失,遏制荒漠化问题。
此外,利用“雨水富集叠加技术”实现朝阳市雨水资源化。
这一技术又称为“设施配置技术”,在一定的技术条件之下,雨水富集叠加技术通常能够与塑料大棚、节能温室生产瓜果、蔬菜和药材等种养技术相结合,从而经过“集流”与“储水”和“高效集约化利用”几个不同环节,实现雨水资源化[6]。
雨水富集叠加技术中的集流技术主要是指通过人工手段与自然条件优化、规划和营造一定的集流面,比如对朝阳市不同区域的荒坡以及道路等进行合理规划,从而形成一定的集流面,以此将当地丰富的降雨资源集中到固定场所进行合理化利用;而雨水富集叠加技术中的储水技术主要是指通过修建涝池和塘坝以及水窖等蓄水工程,从而将集流面收集的雨水集中到一起,以供后续农业生产与当地居民生活使用[7];雨水富集叠加技术中的高效集约利用技术,则是指采用渗灌、喷灌、沟灌以及注灌和滴灌等技术,在朝阳市农作物生长需水期及土壤养分亏损期,保证水资源有效供给,从而综合“高新种植技术”发展高效农业,提高水资源利用率,减少水土流失[8]。
综上所述,新时期辽宁省正处于经济转型发展期,面对“十三五”发展规划,朝阳市需要结合当地发展现状,在十八大“五位一体”全面布局指导之下,加强区域水土流失治理与保护,从而有效遏制地表土壤和植被破坏行为,促进经济、社会可持续发展。因此,从“生态学”与“区域经济理论”的视角来看,加强对朝阳市水土保持与雨水资源化研究,具有积极的理论意义与实践指导意义。
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2017-02-22
张敏(1980-),女,辽宁北票人,工程师,研究方向为水利水电工程、水资源管理、城市供水等。
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