黃建波 劉海鳳
摘要:水土流失屬于環境問題,多年以來,人們一直在研究水土流失問題,分析水土流失發生的各種原因。造成水土流失的因素有很多,例如:土壤類型、降雨徑流、地質地形條件、植被覆蓋率、降雨量、土地整體利用等,其中降雨徑流是造成水土流失的重要原因,因此,有必要研究水土流失和降雨徑流的內在規律和關系,幫助我們分析降水徑流和水土流失實際狀況,進而制定科學的方法來解決水土流失問題,保護賴以生存的環境。
關鍵詞:降雨徑流 ?水土流失 ?關系
1 概述
隨著人類文明不斷推進,人和自然的矛盾日益突顯出來,土地水土流失是常見的環境問題之一,水土流失的主要原因來自于自然,特別是植被條件和降雨情況。因此,要保護環境,必須要治理水土流失問題,研究水土流失問題發生的各種原因。水土流失是土壤、降雨、地形、植被等多種因素整體作用的結果。降雨因素對高原地區的土壤侵蝕具有重要影響。我國土壤侵蝕問題是否嚴重,每年都會因為水土流失問題而損失很多耕地,如果水土流失嚴重,會導致水源涵養力大大降低、土層變薄,生態環境發生惡化,河床變高,河流交通發生阻塞,水利工程泥沙淤積變化,嚴重影響水資源開發利用。
2 水土流失的影響及危害
水土流失對人們生產生活、生態環境保護及經濟發展具有極大危害。水土流失對地面完整與土地資源具有破壞作用,它使土地的沙化退化更加嚴重,甚至影響經濟的健康發展,具體表現為分散土壤、剝離土壤,使土壤發生沉積,因為雨水沖刷和擊濺土壤,土壤坡面會被切割破碎,使砂礫增多,細土減少,肥力降低,土壤沙化,耕地面積變少,生產條件惡化,發生越墾越窮、越窮越墾的循環,加劇水土流失和貧窮。水土流失也會惡化生態環境,加劇區域水旱災害,影響區域氣候。水土流失對生態系統具有破壞作用,使環境的生態功能漸漸衰退。另外,水土流失也會導致區域氣候多變,使沙塵暴、暴雨、干旱和洪水等災害頻發,加劇滑坡、山洪等自然災害,危害人們的生命安全及居住環境。水土流失也會使可利用水資源建設,水環境質量不斷下降,很多山區植被被破壞后,附近土壤的涵水能力就會降低,蓄水量減少,土壤滲入量變少,水位下降。
3 分析水土流失和降雨徑流關系的地域選擇原則
要了解水土流失和降雨徑流間的內在規律,必須進行一系列的試驗與研究工作,前期要深入了解所研究區域實際情況,具體有幾個方面要了解。首先,要清楚所研究區域的經緯度、地理位置、海拔高度、日照系數、面積大小、降雨情況及年均氣溫;其次,區域附近的土壤結構、土壤種類、植被種類及植被覆蓋率;再次,區域所處的氣候帶和徑流變化周期,所選區域氣候帶要具有代表性作用,降雨量要有可參考的標準。徑流變化周期關系著水土的綜合治理,它是人為方面需要重點考慮的因素,綜合治理區域水土流失問題時,很可能對目前的生態環境產生負面影響,進而使區域降雨徑流和水土流失存在差異,對小流域河流來說,小流域生態環境極易受到外界因素影響,容易被破壞,所以,人為因素對小流域生態環境具有重要作用,分析水土流失和降雨徑流規律時一定要將其考慮在內,保證所有試驗記載數據都符合自然特征規律。
4 制定研究區域水土流失和降雨徑流關系的方案
水土流失和降雨徑流關系的研究需要花費很多時間記載數據、分析數據、計算數據,一系列的研究工作必須有科學方法做指導,觀測徑流、降雨及水土流失情況時要根據它們的特征側重不同方面,具體問題要進行具體分析,特別是觀測數據時,必須運用多種觀測方法記載數據。實際研究過程中,常見的觀測方法有以下幾種:
4.1 徑流觀測法
徑流觀測區域多數位于河道周圍,在觀測徑流時,通常要選擇河段較順直的,并且合理設計測流斷面,再按照河流流速變化情況與河流斷面形狀設置測速的垂線。河流流量的計算通常利用流速面積法,通過流速面積測定流量,注意要及時把握測流的最佳時機,嚴格控制流量發生變化的轉折點。另外,河流測量次數要符合定線標準,進而才能構建正確的流量水位關系。按照所觀測的水位來推算每天的平均流量,從而計算洪水徑流量。
4.2 降雨觀測法
要觀測區域降雨,必須保持在一定期間內進行特殊記載,一般情況下,觀測降雨多數選擇每天的清晨某一時刻來進行,準確記載實際降雨的降雨強度、降雨量及降雨歷時,并分析它們之間的關系。大量的觀測實踐表明,當降雨量固定時,降雨歷時短,降雨強度大,降雨歷時長,降雨強度小。降雨雨滴形狀、大小、到達地面的沖擊力及降落速度具有緊密聯系。在觀測和記載降雨數據信息時,一定要認真記錄數據,保證準確,科學嚴謹,養成良好的記錄習慣,防止工作疏忽造成記載數據失真或錯誤,進而影響分析結果,使后期研究工作失去意義,保證記載數據準確是研究水土流失和降雨徑流關系最關鍵的一步。
4.3 水土流失觀測法
觀測水土流失情況的方法常見的有兩種,第一種用的最廣泛,是在河流流速變化非常大或河道斷面非常大的垂線上布置取沙的垂線,通過取沙垂線測算河流斷面的平均含沙數量,進而得到次洪水的侵蝕模數及輸沙量。第二種是利用觀測場所的記載數據總結河流水土流失情況。
5 對土壤水土流失產生影響的主要因素
5.1 自然地帶性的因子
影響水土流失的因素有很多,其中最主要的就是自然地帶方面因素。降雨量和植被的密度及植被類型具有一定對應關系,當降雨量固定時,降雨時間越長,降雨強度就越小,反之,降雨時間越短,降雨強度就越強。降雨雨滴形狀、雨滴大小、雨滴對地面沖擊力及降落速度具有十分密切的聯系,在雨強度較大,降雨時間較長時,坡度如果較高,植被的覆蓋率就很低,附近土壤就容易發生大量水土流失。
5.2 人們不合理的活動
人們不合理活動對土壤水土流失具有重要影響,人們不合理的活動主要有對植被肆意破壞,利用水土資源的方法不科學、不合理,在開墾陡坡過程中,常常將土壤裸露在外面,這樣極易發生水土流失。
5.3 非地帶性因子
土壤水土流失也常常受到非地帶性因子的影響,地貌因子的作用非常大,地貌因子主要有坡長、坡度及土質等,部分區域土壤結構具有疏松的特點,土壤土質不緊密,會風化作用影響較大,因為雨水會產生一定沖擊力量所以易引起塌方,進而易出現泥石流及滑坡等。
6 水土流失和降雨徑流間的內在規律及關系
降雨對土壤水土流失和徑流具有決定性的作用,當降雨達到一定水平時,土壤徑流量與每天侵蝕模數都會出現變化,日侵蝕模式增加,降雨量增加。所以,水流流失總的規律為當降雨涵蓋一定區域時,雨量保持一定時間后會結束,在降雨期間,降雨量會有所增加,徑流量也隨之增加,水土流失問題會越來越嚴重,所以,降雨、徑流量與土壤流失之間是互相影響、互相作用的關系。經過長期觀測、記錄和分析數據后可以得出,如果某個流域較長時間內沒有降雨的情況下,突然有中雨或小雨出現時,不會出現水土流失現象。如果某一區域已經持續十幾天的中雨,該地區的徑流量及水土流失情況就會有所變化,發生產沙現象,當土壤坡度較大時,也可能會有流沙現象發生,但通常情況下,種植產沙或流沙現象都不嚴重,僅僅是出現小的侵蝕溝。當區域河流徑流量、降雨量及侵蝕量都達到較高程度時,特別是接近它們的臨界點時,徑流量、降雨量及侵蝕量的關系會出現惡性循環。
7 結束語
人們要保護賴以生存的環境,必須要先認識自然、研究自然,開展一系列的科學試驗,記載準確的試驗數據分析水土流失和降雨徑流直接的內在規律,積極探索他們之間的聯系,不斷總結經驗充分認識它們。因為思想方面的科學指導對科學的方案制定具有重要作用,所以,水土流失工作的治理方案一定要結合水土流失和降雨徑流間關系而展開。某種方面講,正確理解水土流失和降雨徑流間的關系,對我們制定治理水土流失方案,保護區域環境具有重要作用。
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