趙旭龍
(甘肅省高臺縣三清渠水利管理所,甘肅 高臺 734300)
我國人均水資源占有量不足,水質污染嚴重,同時人為因素和自然因素導致的水土流失、土地荒漠化等問題嚴重。若不及時解決,會導致生態環境越發惡劣。在此背景下,要加大力度保護水生態環境,治理水土流失,有效管控污水排放,減少水源污染,營造良好的水生態環境。
水土流失破壞了生態環境,影響了人們的生產生活,應加大水土保持力度,尋找經濟發展與環境保護間的平衡點,改善生態環境惡化問題。水土保持不僅有利于農業生產和城鎮建設,還具有防止水土流失和保護生態環境的功能,可提高土地生產力,促使水土資源的經濟效益、生態效益和社會效益得以充分發揮,進而營造良好的生態環境。水土保持的重點在于保護植被,防止水土流失,進而保護生態環境[1]。水土保持在環境保護和區域社會經濟發展中占據著重要地位,是國土整治和環境保護的根本措施。水土保持工程措施指可改變地形且能預防坡地水土流失的方法,如梯田工程、溝頭防護工程、攔沙壩工程、溝道蓄水池及侵蝕溝治理工程等。生物措施主要是指栽種植物,如建設防風林、植樹種草、退耕還林、封山育林等。耕作措施指等高耕作、保土耕作及保護性耕作等,可降低坡度,有效截留降水,降低水土流失率。
水生態系統是在淡水生態系統的基礎上提出的包括河流湖泊和濕地等的生態系統,主要涉及地下水、地表水等各種水資源及水利設施等。水生態保護是為改善水環境和維持水生態平衡,對水生態環境存在的問題提出預防、治理和改善措施。水生態保護的作用主要體現在3個方面:一是提高蓄水能力。水生態保護與水土保持具有共同點,通過維護水土保持功能,并將水利設施的作用發揮出來,達到保護生態環境的目的。同時,通過采取荒山植樹和植被改造等措施,強化水土保持功能,提高水土保持水平。二是保護生態環境?;謴退帘3止δ苁撬鷳B文明建設的重點,需重視生態環境保護,將工程建設與水土保持結合起來,及時修復工程建設造成的生態破壞[2]。三是減少洪澇災害?,F階段我國的水土保持措施包括退耕還林、植樹造林等,水土保持措施的實施可提高植被覆蓋率,增強土壤涵養水源的能力。隨著地表植被增多,雨水滲透量也隨之增加,可降低洪峰,減少洪澇災害。
水土保持與水生態保護是本源關系,水土保持為本,水生態保護為源,水土保持是水生態保護的重要組成部分。水生態保護利用江河湖泊和地下巖層將水資源攔蓄在地表或存儲在地下,同時對地下水和地表水資源進行保護和利用。水生態保護是利用土壤和植被對地表徑流進行攔蓄,并涵養水源,使水資源得以持續利用。水資源進入河道前的匯流面屬于水土保持領域,進入河道形成水域后的保護屬于水生態保護[3]。
水資源污染、利用不當等導致水生態環境被破壞。一方面,水資源過度開采導致地下水位下降,湖泊和河道水量減少,濕地逐漸縮小,匯入海洋的水量不斷減少;污水排放不當導致地下水和地表水被污染。調查發現,目前我國大部分河道湖泊都存在不同程度的污染,尤其是河道污染率高達42%。另一方面,水土流失會導致耕地面積縮小、河道淤積、土地沙漠化、徑流和泥沙中含有的面源污染物等對水體造成了嚴重破壞。因此,要保護水生態環境須做好水土保持工作[4]。水土流失會導致水生態環境逐步惡化,例如土壤中的速效氮為水溶態,會隨著地表徑流、地下徑流、降水等流入水體;化肥和農藥等物質為吸附態,會隨土壤流失進入水體。水土保持是江河治理的主要措施,有助于合理利用水土資源,保護水生態環境。要全面考慮江河湖泊等區域存在的水土流失問題及區域內的農業生產情況,使水資源保護與農業生產相結合。
3.1.1 農業措施 農業生產過程中開挖水平橫坡,可改善水土流失問題,增強土壤肥力。為便于雨水排泄,減少水土流失,可將順坡壟變成斜坡壟,將其傾角控制為1~2°。擴大森林覆蓋面積,降低土地沙漠化速度,不僅可保障耕種面積,還可提高農作物產量、促進生態環境自我修復。
3.1.2 工程措施 水土保持要緊密結合區域實際情況,合理選擇工程措施。山坡防護適用于水土流失嚴重的區域,可擴大植被覆蓋面積,緩解水土流失速度;在山洪、泥石流等災害頻發區域可采取山洪導排防護措施,通過有效疏導防止自然災害的發生;河流泥沙攔截措施適用于山區;可在干旱區域興建梯田工程、農田水窖、小型水壩蓄水工程等,對水資源進行合理調配,防止水土流失。梯田工程主要應用于山區水土保持;農田水窖、小型水壩蓄水工程收集雨水資源用于旱季灌溉,適用于低海拔區域。如集雨水窖是甘肅省山區的主要蓄水工程,可將雨水、雪水存儲在水窖中用于農田灌溉。通過坡面工程攔蓄降水,有助于地表淡水資源深層次滲透進入地下水系,可減少河道和水庫中的泥沙淤積。
3.1.3 生物措施 通過植樹造林擴大植被覆蓋面積,從而改善水土流失問題。植樹造林可起到加固土壤、涵養水源的作用,可避免土壤長期受雨水沖刷而出現養分流失的情況。推行輪作方式,可增強土壤肥力、改善水土流失問題。此外,可將生態修復工程與人為干預建設有機結合,充分發揮生態系統的自我修復能力,加速水土流失地區的生態修復[5]。
首先,通過對水生態環境的實地調查分析,選擇合適的水質指標和生物指標動態化監測河湖水生態環境,構建全面覆蓋地表水功能區、主要河湖水系和濕地的水生態監測系統,合理應用新技術建立不同水域的水生態健康物種名錄,做好水生態系統診斷評價工作,并發布年度評價報告。
其次,針對水土保持做好監測評價工作,完善水土流失監測站網,通過數據分析建立數學模型,依據分析結果調整水土保持方案。水土保持動態監測過程中應用無人機遙感技術,可全面掌握檢測區域的水土流失情況[6-7]。例如,在水土保持中應用無人機遙感技術可跟蹤拍攝水土保持項目的實施情況,收集完整的圖像資料,提取不同階段水土流失強度、擾動面積和工程量等數據,并通過對其進行系統分析,提出更具針對性與可行性的防治措施。根據動態監測結果,可制定契合區域實際情況的土地整治方案和林草覆蓋措施,并將所收集的信息匯總整理,建立流域生態環境評估體系。
首先,保護流域系統。根據山水林田湖草沙一體化保護要求落實流域綜合治理和生態環境修復方案,提高流域水生態環境保護的系統性和整體性。制定集防洪安全、水資源優化調度、水環境質量改善、水生態功能提升等于一體的流域水生態系統保護方案,重點提高區域和流域水生態功能,建設生態清潔小流域,維護小流域水生態環境平衡[8-10]。加強村鎮點源污染治理,禁止在飲用水水源地及其河湖周邊建設養殖場。
其次,保護河湖水生態。一方面,要加強河湖水系自然岸線與連通性保護,在確保河湖水系防洪安全的基礎上進行非生態改造,禁止人工引水等行為。另一方面,要修復受損水生態,拓展水生態空間,建造生物棲息地,恢復生物多樣性,重塑健康河湖岸線,營造多元水生態空間[11-13]。此外,要防止降雨沖刷造成的河道面源污染,正確處理灘涂開發與生態保護的關系,逐一拆除超年限、存在安全隱患的阻水設施,因地制宜地營造濱水空間。
最后,推進城市河湖生態化治理。因地制宜地編制水力調控方案,保障城市河道生態基流,根據流域水資源調配情況促進水資源合理調度與利用,全方位保證行洪安全[14-16]。同時,要綜合考慮生物節律特征,實行閘壩生態調度,在候鳥遷徙和繁衍時期盡量實行閘壩低水位運行;按照水生植物的特性和作用,做好沉水植物配置、種植、收割等工作;制定科學的增殖放流方案,確定清淤方式和規模,確保水生態系統穩定;合理確定河湖除草次數,控制好水體化學藥劑使用,減少農藥、化肥用量;加強轄區野草管理保護,防止面源污染。