黄河水土保持生态工程蓄水减沙作用分析——以泾河流域砚瓦川项目区为例

以SPOT5卫星影像为信息源,提取了黄河水土保持生态工程泾河流域砚瓦川项目区实施的水土保持措施数量,根据实测水文泥沙资料对项目区蓄水减沙效益进行了计算分析。结果表明,截至2013年底,项目区累计保存梯田1.92 km2,栽植人工林10.57 km2,培育人工草地3.04 km2,建设淤地坝16座、水窖200眼、涝池17个、沟头防护10处。采用"水保法"计算得到项目区水土保持综合治理及人类活动年均减洪152.61万m3,年均减沙34.68万t。     

泾河东川近期水沙变化对高强度人类活动的响应

根据实地典型调查资料和实测水文资料,分析了泾河东川流域近期水沙变化对高强度人类活动的响应成因。采用"指标法"计算了流域梯田、林地、草地、坝地和封禁治理等水土保持措施减水减沙量和减蚀量,提出了"水保措施拦沙减蚀量"的概念;首次对流域石油开采中井场及井场道路、陡坡耕种、公路建设和砖厂弃土等人为新增水土流失量进行了定量计算。结果表明,(1)以面平均降雨量100mm为界,流域年最大场次降雨产洪产沙关系可以分为降雨产洪产沙低值区和降雨产洪产沙高值区2个区。高值区降雨产洪产沙关系非常密切,其单位毫米降雨产洪产沙量分别是低值区的29倍和38倍。(2)截至2013年流域水土保持措施减水1 210万m3,减沙743万t,拦沙减蚀1 606万t,减水减沙作用分别为10.1%和21.8%。2009-2013年人为年均新增水土流失量224万t/a,占同期水土保持措施拦沙减蚀量的14%。人为新增水土流失量中石油开采年均弃土流失量居首位,其次为陡坡耕种年均增沙量。(3)2008年以来流域输沙量增加和连续出现高含沙洪水的原因主要是大暴雨频发导致洪水泥沙明显增加;石油开采、陡坡耕种等人为新增水土流失有增加趋势;近期水土保持综合治理力度不够,坝地配置比例低,同时对东川流域近期林草措施减水减沙能力、高含沙洪水成因和水土流失治理效果等问题进行了讨论。研究成果对深化近期黄河水沙变化研究、继续开展黄土高原水土流失有效治理具有重要参考价值。     

泾河流域人为活动对水沙变化的影响分析 --兼议泾河流域治理方略

泾河流域人为新增水土流失呈逐年增加趋势.最大的增洪增沙是开荒(包括陡坡开荒和毁林开荒).90年代人为年均增洪1 510万m3,年均增沙1 465万t,比80年代分别增加26.4%和 40.2%;比70年代分别增加85.3%和69.0%.制止人为新增水土流失刻不容缓 .西部大开发,生态环境建设必须同步,才能实现泾河流域国民经济和社会的可持续发展.     

大理河流域1970-2002年水保措施减洪减沙效益深化分析

根据实测水文资料,采用"水文法"和"水保法"两种方法,对大理河流域1970-2002年的水沙变化和水土保持综合治理减洪减沙效益进行了比较全面的计算和分析。大理河流域20世纪70,80,90年代降雨量、径流量和输沙量呈递减趋势,其中80年代减幅最大,70,90年代减幅接近。2000-2002年年降水量和汛期降水量分别比基准期增大了8.0%和9.3%,但径流、泥沙依然递减。"水文法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域共计减少洪水10.114 5亿m3,年均减少洪水3 065万m3,其中水土保持综合治理年均减少洪水2 370万m3,占减少洪水总量的77.2%,年均减少洪水效益25.2%;共计减沙8.448亿t,年均减沙2 560万t,其中水土保持综合治理年均减沙1 940万t,占总减沙量的75.8%,年均减沙效益37.6%。"水保法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域水土保持措施共计减少洪水7.524亿m3,年均减少洪水2 280万m3,年均减少洪水效益24.5%;水土保持措施共计减沙6.138亿t,年均减沙1 860万t,年均减沙效益36.6%。近期流域水土保持综合治理减洪减沙效益显著,水保措施减水减沙比依时序呈下降趋势。     

泾河流域人为活动对水沙变化的影响分析——兼议泾河流域治理方略

泾河流域人为新增水土流失呈逐年增加趋势。最大的增洪增沙是开荒 (包括陡坡开荒和毁林开荒 )。 90年代人为年均增洪 15 10万 m3 ,年均增沙 146 5万 t,比 80年代分别增加 2 6 .4%和 40 .2 % ;比 70年代分别增加85 .3%和 6 9.0 %。制止人为新增水土流失刻不容缓。西部大开发 ,生态环境建设必须同步 ,才能实现泾河流域国民经济和社会的可持续发展。     

海河流域水土保持生态用水研究

 为确定海河流域不同类型区水土保持综合治理的减水减沙作用,并为估算生态用水提供依据,采用定性与定量相结合的方法,划分海河流域生态环境建设区;在分区的基础上,根据多年来小流域治理减水减沙作用的观测成果,分析、计算黄土丘陵沟壑区、土石山区、石质山区的减水减沙定额;以各分区水土流失综合治理的保存面积及规划治理面积为依据,计算出海河流域现状、2010年及2030年的水土保持生态用水分别为26.06亿、42.92亿及71.53亿m3。     

极端降雨情形下黄土区水土保持治理的减沙效益估算

极端降雨情形下水土流失治理的效益评估对黄河治理具有重要意义,但由于缺乏有效的针对降雨事件尺度的定量评估方法,该问题长期存有争议。2017年陕西榆林"7·26"特大暴雨致灾严重,引发广泛关注。该研究提出了一种适用于事件尺度的减沙效益计算方法,并以岔巴沟流域为研究对象,计算流域水土保持治理在"7·26"暴雨事件中的减沙效益。研究结果表明,在流域未治理时段,高强度降雨事件具有较好的降雨径流关系,并且事件平均含沙量相当稳定,藉此可估计"7·26"洪水发生在未治理时段的产流量和平均含沙量,从而计算出相应的产沙量,估算出流域治理的总减沙效益。进一步,利用坡面措施(包括梯田和植被)和淤地坝减沙机制的不同,可分割其各自的减沙贡献。计算结果表明,"7·26"暴雨中,流域水土保持治理使得洪水平均含沙量减小83%,径流减小55.1%,流域治理的总减沙效益因此高达92.4%,与2007-2017年岔巴沟流域泥沙的减幅相当。总减沙效益中有55.1%来自坡面措施,37.3%来自淤地坝措施,2种措施均发挥重要作用。该方法不仅可以计算流域水土保持治理的总减沙效益,还能够分割不同水土保持措施的效益,可广泛应用于黄土区极端降雨情形下水土流失治理的效益评估。     

环江流域90年代水沙变化研究及治理方略探讨

 根据实测水文资料,对泾河2级支流环江流域20世纪90年代水沙变化进行了较为深入的分析和研究,利用3种方法计算环江流域90年代综合治理的减洪减沙效益;分析了流域地下径流补给变化情况,估算了流域地表水资源利用率;对环江流域水资源开发利用及今后治理方略进行了探讨。研究结果表明:进入90年代后,环江流域最大24h降雨量明显增大,径流、泥沙大幅度增加,单位(mm)有效降雨产洪产沙量为4个阶段的最大值。流域综合治理措施减洪减沙作用减弱,地下径流补给情况有所好转,地表水资源利用率不高。据此提出了环江流域综合治理的总方略,可供环江流域水土保持生态工程建设参考。     

黄土高原水土保持减沙效益的尺度效应初步分析

收集了黄土高原64个不同大小流域的水土保持措施减沙效益的资料和研究成果,利用这些资料分析了随着流域尺度的变化黄土高原水土保持措施减沙效益的变化。统计分析结果显示,水土保持措施减沙模数随流域面积没有明显的变化趋势,单位治理面积减沙比与流域面积之间也不存在明显关系。     

水土保持措施不同配置体系的滞洪减沙效应

主要以黄土高原多沙粗沙区皇甫川流域为例,依据野外实测资料分析了水土保持措施不同类型配置体系下的滞洪减沙效应。提出了"措施配置比"和"流域治理效应与水土保持治理措施类型配置方案有关"的概念。研究结果表明:在水土保持治理措施体系中,若单项措施的配置比不同,措施体系的滞洪减沙作用是不同的;当淤地坝配置比<2%时,流域治理的减沙效益很低;若坝库控制面积小于总流域面积的10%,尽管其它措施的治理度达45%左右,但对于面平均降水量>35mm、最大日降水量>50mm的暴雨洪水,流域治理措施体系的控制作用仍不明显。     

流域尺度不同水保措施减水效益分割

在实测资料的基础 ,借助流域网格划分的模型计算方法 ,首次在流域尺度内将水土保持工程措施和生物农业措施在减少地表径流中的作用分割开来 ,从而为定量评价黄土高原以林草植被建设为主的生态环境治理对黄河流域水资源的影响提供数据基础。计算结果显示 ,在“六五”基础上王东沟小流域以梯田建设、土地平整、沟坡道路防蚀技术为主的水土保持工程措施平均减少地表径流 18.1% ,而在“七五”基础上以人工林草植被建设为主的生物措施和调整土地利用结构、扩大经济林果种植面积的农业措施共减少地表径流 10 .9%。这一结论说明为最大限度地减少黄土高原生态环境建设对黄河水资源的影响 ,其治理应以生态、农业措施为主。     

水土综合整治是秦巴山区防洪减灾和改善生存环境的必然选择

 为了防灾减灾,改善陕南秦巴山区群众的生存环境,对该区基本情况及洪灾发生情况作了介绍,对灾害原因进行了分析。认为造成川道水毁的原因,既有自然因素,也有人为因素,其中人为因素包括改河造田,缩小河道断面,没有为洪水留足出路,上游水土保持防治工作滞后和沟道河流疏浚跟不上等。今后,秦巴山区防洪减灾、改善生存环境的对策是:妥善处理好人与自然的关系,变与洪水争地为给洪水以出路,统筹兼顾山上与山下的关系,加强上游水土流失综合整治 ,搞好水土保持预防监督和河道疏浚清障等。     

宁波市水土保持区划研究

宁波市的水土保持区划工作始于2000年.当时主要依据宁波市地形地貌特点的水土保持区划,已不能适应新时期水土保持工作的需求.为科学指导宁波市今后的水土保持工作,在全国水土保持三级区划的基础上,结合宁波市的自然条件、水土流失发生发展趋势和社会经济发展对水土保持的需求,有必要重新进行水土保持分区.作者采用叠图分析法,将全市划分为北部农田防护水质维护区、中部人居环境水质维护区、东南土壤保持水质维护区和西部水源涵养生态维护区等4个不同的水土保持分区.北部农田防护水质维护区,重点加强耕地、园地和林地等具有重要生态功能土地的保护,改善平原河网水质;中部人居环境水质维护区,重点加强城市开发建设中土石弃渣和泥浆处置的管理,构建生态走廊,改善人居环境和河湖水质;东南土壤保持水质维护区,重点改造治理低质林地,完善沿海防护林建设,对经济林园地实施保土耕作措施,提高土地利用综合效益;西部水源涵养生态维护区,重点采取封山育林措施,充分发挥植被拦截泥沙、调蓄径流、涵养水源和治理面源污染的能力.通过合理的区划,以期科学指导宁波市今后的水土保持工作.     

水土保持生态服务功能评价方法

 由于生态系统服务功能支撑与维持着地球生命系统的平衡与稳定,因此它已受到当今世界普遍关注。在我国水土流失严重的情况下,运用生态服务功能理论可以正确评价水土保持措施的作用,并为合理的生态建设规划提供依据。本文在总结Costanza等人理论的基础上,分析水土保持各项措施对保护和改良人类赖以生存的自然环境条件的综合效用。认为水土保持生态服务功能包括保护和涵养水源、保护和改良土壤、固碳释氧、净化空气和防风固沙等功能。另外,本文从水土保持工程措施、水土保持农业措施和水土保持林草措施3个方向为上述功能筛选了10个评价指标,且为各个指标分别建立了评价方法。这些指标及方法将有助于对水土保持措施的生态环境效应进行深入的分析与评价。     

搞好海河流域水土保持工作 维护京津及周边地区生态安全

自2000年以来,国家在海河流域相继启动实施了京津风沙源治理工程、21世纪初期首都水资源可持续利用项目、国债水土保持工程等一批国家重点工程,使全流域水土保持生态建设获得长足发展。一是建立了流域机构与地方有关部门之间职责明确、协调有序的工作机制;二是形成了符合不同区域实际的、科学的水土流失综合防治技术路线;三是适应新形势发展要求,丰富了水土保持生态建设内涵;四是水土流失综合防治取得了明显成效。对新时期海河流域的水土保持工作提出了五点要求。     

水土保持生态服务功能价值估算

以水土保持学、生态学和生态经济学理论为指导,提出水土保持生态服务价值的概念。认为水土保持生态服务价值估算是在特定尺度和区域范围内,将水土保持措施为人类和社会提供的服务进行货币值计量的研究,具体评价内容包括保持和涵养水源价值、保持和改良土壤价值、固碳供氧价值、净化空气价值、防风固沙价值、维持生物多样性价值等6个方面。针对水土保持措施提供生态服务功能的不同表现形式,采用市场价值法、影子工程法、生产成本法、机会成本法等多种价值评估方法,以2004年全国水土流失新增综合治理面积为例,对水土保持生态服务的功能价值量进行估算。初步估算出水土保持措施带来的生态服务价值总量为2117．8亿元,其中,保持与涵养水源价值为406．0亿元,保持与改良土壤价值为889．9亿元,固碳供氧价值为106．9亿元,净化空气价值为183．2亿元,防风固沙价值为172．0亿元,维持生物多样性价值为359．8亿元。在各项价值中,保持与改良土壤和保持与涵养水源的价值最为突出。     

从城市绿地系统规划看城市水土保持生态建设

随着城市化的不断发展,城市面临各种生态环境问题.城市绿地也经历了从"见缝插绿"到系统规划的转变,涉及城市生态要素的各个方面,也包括城市水土保持生态建设的内容.对城市水土保持生态建设的发展状况以及与城市绿地系统建设之间的关系进行了详细的阐述.城市水土保持生态建设是城市生态修复的主要内容,对城市绿地系统建设提供了可靠的基础,为城市生态系统良性发展作出了重要贡献.城市绿地规划对城市水土保持产生深刻、深远的影响,共同融入城市生态建设的大环境之中.通过城市绿地系统的建立,恢复受损的城市生态系统,恢复河流的自然风貌,净化、美化城市的水环境系统,完善城市景观,保护和发展生物多样性,为城市创建理想的人居环境、推动城市可持续发展奠定坚实的基础,最终实现由"城市中的园林"向"园林中的城市"质的转变.     

红壤丘陵区坚果林不同水土保持措施的效益——以浙江省临安山核桃林为例

[目的]分析红壤丘陵区坚果林下布设不同水土保持措施下水土保持效益,为该区生态恢复建设提供支持。[方法]在浙江省临安市建立山核桃试验区,布设不同的水土保持措施野外定位观测试验小区与监测设施,研究山核桃林采取不同水土保持措施后的水土保持成效。[结果]从蓄水保土效益来看,表现为:茶树缓冲带套种杨桐空白对照小区。因此,山核桃林林下布设截、排水沟等措施,结合套种杨桐、栽植茶树缓冲带等经济作物,蓄水保土效益显著,既防治了水土流失,又增加了经济效益。[结论]实施各项水土保措施的山核桃林均具有很好的蓄水保土效益,且布设截水沟工程措施的蓄水保土效益尤其显著。     

试论将“水土保持”改称“水土生态保持”的科学性

我国“水土保持”一词的提出已有60多年的历史,而治理水土流失的历史则可以追溯到西周初期(公元前16~11世纪)。水和土是陆地生态系统重要的生态因子,而以水和土为首要立地条件的生态植被,是陆地生态系统的第一性生产者,也是水土保持生态效益的直接承担者,所以植被的保护和恢复是水土保持不可或缺的重要部分,生态保护和生态与环境的改善愈来愈成为水土保持不可分割的重要内容。从水土保持的历史和当今不断丰富的水土保持实践来看,应将传统的“水土保持”称谓改称“水土生态保持”,这样更符合水土保持学科发展的需要,能够反映当前水土保持实践,有利于提高全社会对水土保持生态建设的认知度,有利于水土保持的行业管理。     

依法防治水土流失 促进经济社会可持续发展

水土保持法颁布实施十年来 ,全国七大流域水土保持生态建设工程累计完成水土流失综合治理面积 38万km2 。全国有 10个城市、134个县、110 0条小流域成为水土保持生态建设的示范样板。在全国 110 0多个县开展了监督执法规范化建设 ,实施预防保护面积 2 0多万km2 ,累计查处违法案件 6万多件 ,全国各级水行政主管部门审批水土保持方案 17万多项