張 敏
(朝陽市引白入朝供水工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)
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朝陽市水土保持與雨水資源化研究
張 敏
(朝陽市引白入朝供水工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)
文章主要研究的是遼寧省朝陽市水土保持與水資源化問題。朝陽市作為遼寧省最重要的幾大城市之一,因其地理位置特殊和受氣候、地形因素制約,導致該研究區水土流失問題一直成為制約遼寧省總體經濟水平提升的重要因子。而水土保持和水資源化,能夠在一定程度上有效解決遼寧省朝陽市生態環境惡化區的突出生態環境問題,且實踐研究表明二者存在“此消彼長”的關系,只有提高區域水資源化處理效率,才能加強水土保持工作。故以此作為出發點,本文期望通過水土保持和水資源化處理,對朝陽市區域降水徑流進行調控,同時有效提高當地水資源轉化率,改善生態環境。
水土保持;雨水資源化;水土資源;朝陽市
目前,隨著戰略轉型升級,朝陽市作為遼西走廊的重要組成部分,該研究區已被國家納入遼寧省沿海經濟帶國家戰略重點區域。但是,工業化和城市化規模不斷擴大,朝陽市面臨著日益嚴峻的生態環境問題,制約了遼寧省可持續發展。再加上當地受政治理念及綜合資金和技術手段等多種因素影響,目前該區域的生態環境治理存在一定的被動性和片面性以及盲目性。因此,在朝陽市水土保持工作開展過程中,如何采取科學的措施提高水土保持效益,成為本文所要研究的重點內容。
1.1 新形勢下朝陽市水土流失成因
新形勢下朝陽市水土流失問題的出現,是自然因素以及人為因素等綜合作用的結果。在遼寧省朝陽市自然環境因素作用下,暴雨時間較為集中,且朝陽市地形結構復雜多變,土質疏松,再加上當地植被稀疏,因此在強降雨影響下,會使區域水土流失問題更為突出[1]。
從朝陽市地表土壤情況來看,顏色呈棕黑色,土質疏松,多屬于粉砂黏性土以及粉砂壤土。因此,地表土壤容易遭受強烈侵蝕和沖刷;另外,經過開發的土地和出現水土流失的土地土質有機含量較低,且土壤中的顆粒膠結主要為碳酸鈣物質,由此會使朝陽市地表土壤中的黏粒物質和有機質膠結能力大大減弱。
除此之外,由于碳酸鈣容易在水中溶解,因此在當地強降雨作用下,朝陽市地表土壤膠結性能會大大降低。當其膠結力低于強降雨對地表的破壞力時,就會使地表結構破裂以及土崩瓦解。而在朝陽市水土流失過程中,還會受當地人為社會生產、實踐活動影響,比如在日常經濟活動中,人們通過毀林毀草或植被開墾等,會加劇研究區的水土流失。具體坡度帶坡度分級、水土流失面積和水土流失比例見表1,表1數據統計結果為遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征。

表1 遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征
1.2 新形勢下朝陽市水土保持的重要意義
結合上述遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失等級進行水土保持和水資源化,要達到如下預期目的:
1)通過制定和實施可行性的區域水土保持方案,可減少地表土壤中的水分流失,從而通過人工輔助技術措施,進一步達到“泥不出溝、水不下坡”的生態治理效果。
2)綜合采用“治溝造地”和植樹造林以及退耕還林等技術措施,從而有效緩解研究區生態環境保護與經濟社會發展之間的重要矛盾,使植被破壞問題與土地退化現象得到遏制和逆轉,最終提高遼寧省朝陽市生態環境的生態、社會效益[2]。
3)合理的生態環境保護策略,可有效提高當地經濟、社會發展水平,逐步美化與改善遼寧省朝陽市的城市環境,以此為人們生活、娛樂提供一個良好的場所。
4)加強區域生態環境治理與水土保持,可減少河道中的泥沙,從而能夠有效凈化和改善研究區河道下游的水質,降低河道的淤積度。
5)通過水土保持,適當削減朝陽市夏季河道中的洪水流量,從而對枯水期與豐水期的地表徑流起到良好的調節作用,以此為朝陽市河道下游人民營造安全的生活環境。
6)合理的水土保持技術,可控制生態系統惡性循環,增加生物種群,使人與自然和諧相處。
雨水資源化是指將雨水轉化為可供利用的水資源,然后將其用于區域經濟社會發展過程中的人類生產與生活中。由于遼寧省朝陽市雨水資源化方式不同,因此可將其分為雨水的自然資源化過程與雨水的人工資源化過程。而在雨水資源化過程中,為了提升當地水資源的利用效率,通過采用一定的技術手段,將降雨等雨水資源用于當地農業生產實踐,可提高經濟、社會、生態發展效益。常見的雨水資源化手段,包括采用雨水集流系統進行雨水資源化和通過雨水入滲的水土 保持措施加強雨水資源化[3]。
但是,在實際技術實施過程中,由于遼寧省朝陽市地表徑流會對區域土壤資源產生惡性沖刷作用,從而引發嚴重的水土流失問題;反過來,降雨又會進一步有效緩解研究區干旱與水資源短缺矛盾。因此,基于水土保持與雨水資源化二者之間互補與相互依賴的關系,在生態環境保護過程中,要對降雨量進行控制,適當減少強降雨對區域地表土壤的沖刷,同時需要充分利用當地降雨優勢,通過人工干預手段,對水資源進行資源化處理,“變廢為寶”,從而解決當地生態資源破壞與水資源短缺問題,以此實現朝陽市水資源“集約化”與“節約化”利用[4]。
本文通過對新形勢下朝陽市水土保持與雨水資源化研究的必要性進行分析,并在深入了解與統計遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征數據基礎上,基于朝陽市水土保持與雨水資源化之間“互相關聯及此消彼長”的關系,就朝陽市雨水資源化過程提出相關技術對策:
1)采用“就地攔蓄技術”實現朝陽市雨水資源化。
所謂“就地攔截技術”是通過對研究區傳統耕地模式進行改進,并科學營造一定的田間集水面,采用生物工程技術措施,實現對朝陽市降雨資源就地攔截,并使其下滲到地下水環境,從而為研究區地表土壤水分蓄積和提高水資源利用量奠定重要技術基礎。
一方面,基于生物工程技術措施,對朝陽市降雨資源進行就地攔截時,主要通過人為改造與干預,對研究區地形結構進行重新規劃與合理布置,從而通過修筑水平梯田及魚鱗坑和隔坡梯田等,將降雨資源高效攔截,使其滲入地下。這種技術方式不僅能夠有效攔截降雨資源,而且可對區域地形結構進行重新合理規劃,從而提高土地資源的利用效率,降低地形坡度,減少水土流失。
另一方面,通過對研究區傳統農業耕作模式進行合理優化,比如對“帶狀間作”、“等高耕作”以及“起壟耕作”等傳統農業耕作模式進行合理優化,能夠充分利用農作物與坡地之間的自然條件,對降雨資源和地表徑流進行有效攔截,以此大大提高水資源的下滲量,增加地表土壤中的水分。
2)通過“土壤覆蓋抑蒸技術”實現朝陽市雨水資源化。
“土壤覆蓋抑蒸技術”是指當降雨資源被研究區地表植被以及土壤吸收之后,為了降低地表水分蒸發率,從而通過在地表土壤中覆蓋綠色植被以及白色塑料薄膜和黑色殘茬秸稈等,可有效聚集水分,使其能夠長時間聚集在地表土壤的地下水庫系統中,以供地表植被及土壤長期吸收和利用[5]。這一技術不僅能夠降低地表水資源的蒸發率,而且可以提高土壤間不同顆粒物質的膠結能力,從而減少水土流失,遏制荒漠化問題。
此外,利用“雨水富集疊加技術”實現朝陽市雨水資源化。
這一技術又稱為“設施配置技術”,在一定的技術條件之下,雨水富集疊加技術通常能夠與塑料大棚、節能溫室生產瓜果、蔬菜和藥材等種養技術相結合,從而經過“集流”與“儲水”和“高效集約化利用”幾個不同環節,實現雨水資源化[6]。
雨水富集疊加技術中的集流技術主要是指通過人工手段與自然條件優化、規劃和營造一定的集流面,比如對朝陽市不同區域的荒坡以及道路等進行合理規劃,從而形成一定的集流面,以此將當地豐富的降雨資源集中到固定場所進行合理化利用;而雨水富集疊加技術中的儲水技術主要是指通過修建澇池和塘壩以及水窖等蓄水工程,從而將集流面收集的雨水集中到一起,以供后續農業生產與當地居民生活使用[7];雨水富集疊加技術中的高效集約利用技術,則是指采用滲灌、噴灌、溝灌以及注灌和滴灌等技術,在朝陽市農作物生長需水期及土壤養分虧損期,保證水資源有效供給,從而綜合“高新種植技術”發展高效農業,提高水資源利用率,減少水土流失[8]。
綜上所述,新時期遼寧省正處于經濟轉型發展期,面對“十三五”發展規劃,朝陽市需要結合當地發展現狀,在十八大“五位一體”全面布局指導之下,加強區域水土流失治理與保護,從而有效遏制地表土壤和植被破壞行為,促進經濟、社會可持續發展。因此,從“生態學”與“區域經濟理論”的視角來看,加強對朝陽市水土保持與雨水資源化研究,具有積極的理論意義與實踐指導意義。
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1007-7596(2017)02-0045-03
2017-02-22
張敏(1980-),女,遼寧北票人,工程師,研究方向為水利水電工程、水資源管理、城市供水等。
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