台湾水土保持探析

由于特殊的地理条件和气候条件,台湾地区水土流失和地质灾害十分严重,每年给台湾带来巨大的损失,所以台湾当局十分重视水土保持工作,并重点开展了治山防灾、山坡地治理与山区农村规划与建设工作。近年来,台湾吸取了欧美日等发达国家的先进经验,提出在水土保持工作中运用“生态工法”这一新的理念与方法。生态工法是一个对环境、生态友善的工程概念,它包括生态系统、生态原则、生物多样性保育、人类与自然共存共乐及永续发展等几方面。台湾采用工程、农艺、植生的方法,或三种方法相互配合,使生态工法广泛应用于山坡地灾害防治、坡地保育和河溪治理中,取得了良好的水土保持效果。     

环境伦理与生态工法

环境伦理是探讨如何适当关怀、重视,并履行我们保护自然环境之责的理论与实务做法,亦可称为环境道德（environment almorals）。早在几千年前的中国,道家与儒家基本思想已有明确的启示,强调天地自然和谐对人类存的重要,强调人类做为万物之灵必须尊重生命的永恒意义。20世纪初,欧洲地区拜工业发展之赐,社会经济骤然起飞,但在提升物质生活的丰富度之余,却也因各项需求接踵而至,必须大量开发自然资源以因应社会发展的步调,但是随着森林野地的过度开发利用,大规模的灾害因而接二连三发生,包括雪崩、山崩、洪泛等。1938年德国Seifert首先提出近自然河溪整治的概念,将自然景观生态的精神及手法,融入河溪治理工法之中,因而激活了尔后生态工程学门开端。而事实证明,唯有不违反大自然的运行规则,以生态系为环境管理之基本单元的原则,方是根本解决之道,因此人类展开各种利用或遵循生态特质之技术的研究与研讨。“生态工法”是以生态学为基础的应用概念,是将生物学及地域生态学的知识活用于构造物的建设或保全上的技术。生态工法主要是利用水、土石、植物等自然性素材为基础,建造能达成自然保全或改善景观机能的构造物,其功能有助于复原被破坏的自然环境,同时对地域景观的改善也有帮助。生态工法的推展开启了工程界和保育界之间的对话机制,已从过去的概念或理想,走向实务的运用,政府并将之列入重大研究与议题之中,相信未来定对台湾环境品质的提升,定有更正向的助益。     

小集水区生物多样性工程之设计

依据国际生物多样性公约,世界各国从1992年以来,在环境保育利用与经营管理上,无不以生物多样性之规划设计为考虑。因此,为了集水区的水土资源保育与生态永续经营之长远目的,台湾特殊地之泥岩地区刺竹林之林相更新或竹林地复层植被之建立,有其必要性与迫切性。然有关泥岩地区之相关试验研究虽多,但目前对于持续扩大之自然裸坡则尚无良好对策与方法。以小集水区整体环境重建构想,提出小集水区生物多样性之设计,并配合土木工程之生态复育工法。经调查研究结果之泥岩坡面裸化、冲淤过程以及植被坡面保育功能等适宜性整治有所更深入了解与助益,且可对持续扩张之泥岩裸露地加以控制,提供一套具体可行之生态复育方式。经多年之调查结果,已显现其生物多样性效果,而就地取材的连续性拦阻及生态环境之营造,以及改善当地微气候之生物多样性营造方式,并可在小集水区进行区域生态足迹追踪,进而达到可预期之生态需求。     

上游河道宽度变化对河相关系影响之研究

上游河道整治时,其治理宽度常涉及到沿岸土地取犁问题,使治理工作有时变得困难最后只好依现况镀或将宽度窄缩,以迁就现实,椎因溪流治理宽度直接影响溪流本身的排洪,导流及输砂等多项功能,如不能依照必要的溪流宽度及其相关配套措施予以整治时,对国土资源及人民生命财产或有利之影响,故有必要加以探讨。据此,本文针对床砂粒径相及来水砂土产为已知的上游河道,在各种可能的治理宽度下,通过一定的理论推导及渠槽试验方式,建     

山坡地溪流整治对鱼类栖地形态影响之评估

以台北县石碇乡之玉桂岭南势坑野溪为研究区域,收集该溪流之环境背景资料包括:整治前后地形图、流速、水深、河床底质分布与鱼种分布等资料。以福禄数为指标,将河川栖地形态区分为深潭、深流及浅濑3种类型,再运用陈与陈评估鱼类栖地面积之方法,探讨该溪流在整治前及整治后各种栖地类型（如深潭、深流及浅濑）所占面积的变化,并分析各种栖地形态之鱼类可用栖地面积的改变。研究结果显示:研究区域经整治后,深潭栖地明显减少,其鱼类可用面积较整治前约减少50%。     

应用生态工程治理台湾屏东县高树乡浊口溪之探讨

台湾特殊地理条件,于具有灾害潜在的河段,常须整治野溪、水土保持及水利工程设施,却忽略栖息于当地的原生物种;所幸近十几年来,生态工程在台湾日益盛行,许多水利建设也逐渐开始考量对环境生态的影响;然而,由于对河川欠缺完整性的规划管理概念,常导致部分施工成效仍待验证。本研究初步建立一规划设计的方法论,从利用简易的粒径量测方法及以HEC—RAS模拟河川水位开始,至如何应用生态工程的理论基础进行河溪整治,作一详尽说明,期能为日后工程界进行规划设计时之依据。     

台湾东部地区防风定砂之植生工法设计

对于台湾东部地区提出防风定砂之植生工法,以改善台湾东海岸及河川内之风砂危害。台湾台东地区,近年来受到2001年6月的奇比7、月的尤特和9月的利奇马台风,几个强台风接连的肆虐,造成海岸地区及河川高滩地之自然植被流失,海岸及河床大面积裸露。易遭上游冲刷的泥浆粉砂覆盖,枯水干旱期间再加上东北风横吹,致使粉砂土扬起吹向市区,造成严重的风砂为患。为了减少农作物之损失、自然环境之破坏以及维护生活品质、当地居民生命财产之安全,采取较不破坏环境景观之植生工法,针对东台湾之环境特性,设计适宜之防风定砂设施,以减低风害、盐害并达到营造河海岸之生物多样性生态环境的目的。     

农地重划区植栽绿化调查探讨

1992年以前台湾办理农地重划区或早期农地重划区农水路更新改善工程中,均着重在生产、生活上,之后逐渐重视生态功能之表现,至1996年增加植栽绿美化项目,最近五年方有生态工法。研究作现场勘查后,针对办理重划人员（专家）及农民作问卷调查,对于实施绿美化工作之相关认知及目前遭遇问题作一统计分析与评估,所得结论如下:（1）对于绿美化之优点,如改善环境品质美观、树荫制造休憩及调节湿度等,受测者表示在普通（同意）以上均占85%（65%）以上。（2）受测者五成以上同意本问卷所设计数种植栽配置方式,如利用树冠较小之树种、灌木或增加栽植间距。（3）大多数之农民及专家对于植栽绿美化工作持正面态度,即期望继续推行,且农民认为应该继续施行的意愿较专家为高。     

台湾泥岩集水区整体生态经营策略之研究

台湾泥岩为全省山坡地灾害中最难整治的地区，素有台湾坡地之癌的恶地称谓，其特征为干旱时坚硬，热胀冷缩易呈片状剥落，潮湿时则泥演滑落，以致水土灾害频繁，而在裸露坡面，年平均冲刷深度更高达7．5cm，犹以东南坡向最严重，在生态方面，由于裸露面积迅速扩大，植被纯林化与栖地破坏，造成区域生态之失衡，生物歧异度遽减及微气候异常等，因此，汇整十几年来各方专家学者之经验与成果，拟就泥岩地区主要之冲蚀控制，水土保持工程与生态复育，监测方法加以配合，提出泥岩集水区整体生态经营与治理之相关问题对策。     

台湾地区农地渠道与生态工法之探讨

台湾地区之农田灌溉、排水渠道与农田水路,以往多以输水效益、结构体之安定性为考量。如今自然生态环境保育意识抬头,农地之排水渠道,除须符合一般之规划设计外,更需考量生态之效益,复育逐渐丧失之水路生态空间且影响水生动植物正常栖息与繁衍的生态系统。本研究针对台湾地区农地排水渠道之发展过程、规划设计及相关效益之分析,以探讨渠道生态工法之必要、可行性与其综合效益,期能作为排水渠道生态工法之推广依据,并唤起对日益恶化之农地生态环境的保育与关怀。     

中国长城沿线生态破坏的特点及保护对策

中国长城沿线位于暖温带与温带的过渡地区,自东向西分别为半湿润气候、半干旱气候、干旱气候;地形地貌又多变化;因此生态脆弱。由于各种原因,中国长城沿线生态破坏严重,其中东段以水土流失为主,生态破坏的比较严重;中段则水土流失和风沙并重;生态破坏严重,西段以风沙侵蚀为主;生态破坏很严重。中国长城沿线生态保护应以科学发展观为指导,因地制宜,保持水土及防沙治沙,宜林则林,宜草则草,工程措施与生物措施相结合,人工治理与自然恢复相结合。     

三峡库区泥石流灾害预警研究

 采用三峡库区有历史记录的40次泥石流灾害的日降雨量以及前15 d的降雨量,当日1 h及10 min最大降雨强度等降雨参数作为训练数据,在对研究区进行荒溪分类以及灾害危险区域制图的基础上,结合雨季的降雨特征监测以及实时天气预报模型,构建了基于神经网络的三峡库区泥石流灾害实时预报模型。详细阐述了应用神经网络方法建立三峡库区泥石流灾害实时预报模型的关键技术,包括确定输入层、输出层以及隐含层的神经节点,建立学习知识库以及各节点初始权重等相关指标。该模型可以预测泥石流发生的临界降雨量、警戒降雨量以及避灾降雨量等指标,因此,依据当地降雨的实时监测数据或天气预报,就可以预测泥石流的发生几率,从而减少泥石流发生的直接危害。模型采样GIS技术以及国际先进的软、硬件技术,系统性能稳定,运行结果准确性较高,且具有广泛的应用性。该模型为可视化信息系统,可以通过该系统监测荒溪类型变化,进行危险区域制图,实现荒溪科学管理,为三峡库区泥石流灾害预警及防治的管理和决策提供科学参考。     

基于GWR模型的江西省山洪灾害区域异同性研究

[目的]探索山洪灾害空间分布的规律,为江西省山洪灾害防治和各流域的监测和管理提供重要决策支持。[方法]根据山洪灾害的形成机理,从触发因子、孕灾环境、承灾体3个方面选取9个解释变量,将山洪灾害调查数据的5项内容作为反应变量,并作为评价山洪灾害度的指标,利用地理加权回归方法(GWR)构建模型,然后利用GIS技术探讨江西省3个不同区域山洪灾害空间分布的异同性。[结果]同一区域不同山洪灾害度指标的模型之间具有异同性,不同区域同一山洪灾害度指标的模型之间也具有异同性,不同灾害度指标的空间分布也表现出明显的异同性。[结论]在构建各项灾害度指标模型时,不仅要考虑到地域上的差异,也要考虑到不同灾害度指标之间的差异,GWR模型能有效地解释局部空间变化情况和重要解释变量的分异性。     

小流域治理的景观规划原则与方法

景观生态学的设计观点虽然尚未被广泛地推广应用于小流域治理实践,但在小流域治理规划中引入景观理念必然成为今后的主流趋势。小流域景观生态规划应遵循因地制宜综合治理的水土保持原则、景观多样性原则与稳定性原则等,规划方法主要包括斑块法、廊道法等5种,小流域景观生态包括农业生态景观、林业生态景观等诸多形式。建议加强景观小流域评价标准研究,以便应用景观生态学理论管理小流域,把水土保持生态工程建设同人文创造有机结合起来,使小流域的生态重建与经济发展更为和谐统一。     

基于IHA-RVA法的生态治理对径流演变情势的影响评估

研究流域径流演变情势及其对生态治理的响应,可为流域水资源合理利用和水生态治理提供重要指导。该文依据北洛河上游1964—2014年逐日平均流量和年降水量资料,采用双累积曲线法、双滑动平均法(MASH)和Mann-Kendall趋势检验法对径流过程变化进行了分析研究,采用水文指标变化范围法(IHA-RVA)对5组30个径流指标及其改变度进行了评估,对径流演变成因做了初步分析。结果表明：研究期内年径流呈现减少趋势,且以1979年和2002年为界可划分为基准期、水土保持治理期和生态恢复影响期;汛期流量下降较非汛期明显,减少幅度为35.6%;生态治理影响下径流指标整体水文改变度为74.35%,属于高度改变;5组30个径流指标中发生高度改变的指标占比增加,其中年极端流量组变化度最大,为94.77%。人类活动使得流域河川径流显著减少且波动性减弱,而水土保持、退耕还林(草)措施是核心驱动力。     

黄土丘陵区燕沟流域水土流失治理的水沙效应

黄土高原大规模的生态恢复必将对水土流失区的生态环境产生深刻影响,其流域尺度的水文效应对理解生态环境响应尤其重要。通过对延安燕沟流域1998-2010年的生态系统恢复进程及其流域水沙变化过程耦合分析表明:燕沟流域治理后径流泥沙发生了深刻变化,尽管流域总径流仍随降雨波动,但洪水径流显著减少,径流中泥沙含量迅速减少,总输沙进一步减少。这种变化趋势与流域进行的治理措施、治理阶段吻合;梯田、坝地等工程措施使得流域径流显著减少,林草植被恢复使得径流减少的同时,径流含沙率减少幅度更大。工程措施配以植被措施基本可以做到泥不出沟。因此,黄土丘陵区治理流域应该生物措施与工程措施并重,达到控制水土流失的目的。     

皖西大别山区生态茶园建设与小流域治理关系探讨

生态茶园建设是皖西大别山茶区小流域综合治理的重要内容 ,小流域综合治理为生态茶园建设提供必要的发展条件。在政府牵头、多部门配合基础上 ,以生态茶园建设为突破口 ,结合水土保持工程、植物和园艺等综合措施 ,可推动小流域综合治理全面健康发展     

水土保持生态工程建设监理刍议

 实行水土保持生态工程建设监理制,是加强水土保持生态建设的必由之路,对于提高工程质量和投入效益、巩固治理成果、完善后续管理、确保建设投资、制止项目立项随意性和盲目性具有深远的意义。当前,我国水土保持生态工程建设监理存在认识落后、制度不健全、市场不规范、方法不成熟、技术体系不完善、人员素质较差、收费偏低等诸多问题。针对这些问题,提出了搞好水土保持生态工程建设监理的一些对策建议。     

Ecological Environment Protection in Chinese Rural Hydropower Development Practices: A Review

This paper reviews the ecological environment protection measures of Chinese rural hydropower development schemes. China??s rapid economic growth is making great energy demands and developing rural hydropower currently provides 30.4?GW annually. There is a conflict of interest between hydropower development and ecological and environmental protection. Potential problems include changes in hydrological condition, eutrophication, downstream nutrient reduction, sediment deposition, aquatic ecosystem alteration, and ecological water demand variation. Since most of the rural hydropower resources are located in ecologically fragile regions, it is significantly more important that ecological environment protection is being considered. As exploitation of rural hydropower has developed in China, ecological environment protection schemes had to adapt to changing boundary conditions. Due to improvements in environmental protection management, various environmental impact assessment methods have been applied including fuzzy analysis hierarchy process, ecological scheduling, pressure-state-response, and ecological environment evaluation index. The latter index can both qualitatively and quantitatively analyze ecological environment impacts and has become the most frequently used tool in the evaluation of rural hydropower exploitation. To rebalance the interests regarding energy generation and environmental protection, countermeasures originating from different aspects such as engineering design optimization, management improvement, and ecological restoration were recommended to promote ecological environment protection. The review concludes that by taking ecological environment protection into consideration in the whole rural hydropower plan, adopting ecological scheduling to guarantee river ecological water demand and implementing ecological restoration in watershed management are the most effective approaches in furthering sustainable development of rural hydropower.