『壹』 水土流失的防治方法有哪些
水土流失按形成的原因可分為:①水力侵蝕,由水力作用引起的土壤侵蝕,有面蝕、溝蝕、山洪和岩溶侵蝕等幾種形式;②重力侵蝕,土壤、成土母岩或風化岩體在土體水(或入滲水)和重力的直接作用影響下發生的重力侵蝕,包括有瀉溜、崩塌、滑坡等形式;③風力侵蝕,風力是侵蝕的動力,破壞地表土壤、母質或其他組成物質,並使之轉運或堆積,特點是土沙搬家,在乾旱和半乾旱地區十分嚴重;④凍融侵蝕,在水的凍結和解凍的物理變化作用下造成的水土流失,多發生在冰川地區。
根據外營力在某一區域作用的大小,可將中國劃分為三大水土流失類型區,即風力侵蝕為主的類型區(Ⅰ),凍融為主的類型區(Ⅱ)和水力侵蝕(包括重力侵蝕和泥石流侵蝕)為主的類型區(Ⅲ)。
對受外營力破壞的水土資源採取的全面整治措施主要包括水土保持的農業技術措施、林草措施和工程措施(趙海昀,2010)。
一、加大法制宣傳力度,提高群眾認識
《中華人民共和國水土保持法》已於1991年頒布實施,這為我國水土保持工作納入法制化管理,為依法防治水土流失提供了法律依據。為此,各行各業都必須依法制定水土保持方案,並按方案進行治理,防治水土流失。要堅持預防為主,保護優先,堅決遏制新增人為水土流失。要堅決杜絕一方治理,多方破壞,先破壞後治理的現象發生。各部門、各單位都應嚴格執行「誰造成水土流失、誰負責治理」的規定。對有可能造成水土流失的開發建設項目,堅決實行「同時設計、同時施工、同時投產使用」的「三同時」制度,實行規范化管理,消除新的水土流失根源。
二、採取多種措施綜合、集中和持續治理
通過植樹造林,特別是種植抗旱保水的植被,利用其強大的根系鎖住水分,利用魚鱗坑、水窖等積水,結合小流域綜合治理,把坡地推成梯田。各項防治措施的基本原理:減少坡面徑流量,減緩徑流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗沖能力,並盡可能抬高侵蝕基準面。在採取防治措施時,應從地表徑流形成地段開始,沿徑流運動路線,因地制宜,步步設防治理,實行預防和治理相結合,以預防為主;治坡與治溝相結合,以治坡為主;工程措施與生物措施相結合,以生物措施為主。只有採取各種措施綜合治理、集中治理和持續治理,才能有效防止水土流失。
(一)綜合治理規劃
在治理實施前必須進行規劃,規劃要遵循的基本原則(包曉斌,2007):①嚴格按自然規律和經濟規律辦事,實事求是;②因地制宜發揮當地資源優勢,合理安排農、林、牧用地的位置和比例;③以流域為單元進行規劃;④合理配置水土流失地綜合治理各項措施,做到耕作、林草、工程措施相結合,治坡與治溝相結合,造林種草與封山育草相結合,治理、管理與利用相結合;⑤在實施順序上,先坡面後溝道,先支、毛溝後干溝,先上中游後下游;⑥在效益上,要投入少、產出多,要有經濟效益,也應有生態效益和社會效益。
(二)宏觀規劃
以大流域或以行政區(如中國的省、市、縣)為單元做出的規劃。這種規劃涉及的地區較廣,單元內自然社會經濟條件差異較大,其主要任務是:①在綜合治理考察的基礎上,對全單元進行系統和全面分析,依據社會生產力配置和經濟長期發展規劃及自然社會經濟條件的差異,合理劃分不同的水土流失治理類型區;②根據各類型區的特點和優勢,擬定水土流失地綜合治理的方向,確定綜合治理的指導思想、基本原則、主要目標、主要措施和大體的實施安排;③對綜合治理的經濟效益、社會效益和生態效益進行科學分析評價。
(三)微觀規劃
以小流域為單元或以鄉、村為單元的治理規劃,治理的面積較小。主要任務:①在宏觀規劃指導下,認真總結當地水土流失治理的經驗教訓,應用科學的分析方法,具體地確定農牧林生產用地的適宜比例和布局;②優化配置各種水土流失地綜合治理措施及實施順序;③妥善安排各項治理措施的實施進度,做好人、財、物的綜合平衡;④做好綜合治理的經濟效益、社會效益和生態效益的預測和分析評價,必要時設置一定的監測設施。
三、退耕、封育、禁牧等措施相結合
對山區大片人口密度較小、降雨適當的地區,應採取退耕、封育、禁牧等措施,促進生態自然修復,恢復植被覆蓋,加快水土流失治理進程。要抓住有利時機和成熟條件,堅持退耕還林還草,禁止陡坡開荒種地,恢復林草植被。應鼓勵農民將坡度大於25°、畝產量低於750千克的坡耕地退耕還林還草,進行農業種植結構調整,發展畜牧業和種植高附加值的經濟作物和樹種,使農民退耕後既有穩定收入,又能盡快脫貧致富。同時應制定政策,禁止對現有荒山荒坡的開墾、過采、過牧等掠奪式經營,防止造成新的水土流失。加強對現有林草植被的保護,封山育林育草,待荒山荒坡的植被得到一定恢復後,再進行植樹種草的荒山綠化工作,以收到事半功倍的效果。
(一)耕作措施
主要有:①結合耕作,改變小地形,增加地面粗糙度,以攔蓄地面徑流、減輕沖刷、保持水土,例如,等高耕作、帶狀間作、溝壟種植、區田、圳區、水平犁溝等;②採用增加地面覆蓋度的耕作方式、栽培方法,以改良土壤,保持水土,例如,寬行密植、間作套種、增施肥料、草田輪作等;③採用覆蓋耕作、免耕法或少耕法來達到保持水土的目的。
(二)林草措施
植樹種草可增加地面植被,有保護坡面土壤不受暴雨徑流沖刷,改變小氣候的作用。水土保持林大致可分為防風固沙林、峁頂防護林、坡面防護林和溝底防護林等。防風固沙林主要應用於風沙地區,峁頂防護林、坡面防護林和溝底防護林主要用於丘陵山區。水土保持草亦可依據具體實施方法的不同分為種草和育草兩種。種草主要用於原來無草的荒山、荒坡上或耕地上的草田輪作,草田帶狀耕作;育草主要用於原有草地遭到破壞或退化了的殘存草地。
(三)工程措施
主要有:①治坡工程,根據不同地面坡度和作物及不同的建築材料,因地制宜地採用水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田、反坡梯田、地埂、水平溝、水平階、地坎溝、水簸箕、卧牛坑、魚鱗坑等。此外還有坡面蓄水工程,例如,水窖、澇地等。②治溝工程,溝蝕是面蝕的發展和繼續,因此,要在治坡工程的基礎上實施治溝工程,按其作用可分為谷坊、淤地壩和小水庫3種。③護岸工程,可分成護岸堤和導流堤兩類。
水土流失地綜合治理中,各項措施都具有各自的特點、功用和適用條件。因此必須區別不同的治理類型、不同的土地利用情況、不同的社會經濟條件,科學地組合和布局,合理安排農、林、牧業生產用地,使治溝與治坡相結合,耕作、林草、工程等措施相互結合,骨幹工程與一般工程結合,治上游與治下游有機地結合,建立綜合防治體系,發揮群體作用,才能使它們在水土流失地綜合治理系統中充分發揮綜合功能,收到預期的效果。
『貳』 水土與地球——幾項水土保持非常規技術
哈秋舲
(中國三峽工程開發總公司)
一、前言
改革開放30多年來,我國在經濟發展、科學進步、文化繁榮、社會穩定、人民生活水平提高等方面,均取得了巨大的成就。
我國經濟總產值,已經超過日本,居世界第二位。人均GDP迅速增長,現在已經接近4500美元/年,年平均增長率約為10%,我國的外匯結余超過2萬億美元。美國負債率很高,為12萬億美元,約為美國年GDP的80%,我國已經成為美國最大的債權國。
我國人民基本擺脫了貧困,現在已經初步建成溫飽型的社會。這些成就的取得,總體上講,是國家改革開放政策的正確和社會基本穩定的結果。
為此,我國人民也付出了巨大的代價。這些成就的取得,主要是依靠出賣廉價的勞動力,大量消耗十分寶貴的自然資源,犧牲生態環境等。以此,換取了部分先進技術和管理經驗,大大地縮短了我國技術經濟與西方發達國家的差距。
我國現有經濟水平,與世界先進國家相比,還有很大的差距。歐美發達國家的人均GDP高達4萬~6萬美元/年。我國經濟發展還有很大的空間。
但是,我國人口眾多,自然資源稀少。我國經濟進一步發展,不能再走掠奪自然資源的道路,不能再對生態環境繼續破壞,應該系統分析和深入研究我國具體的國情,必須走科學發展的道路。
保證可持續發展,研究我們生存的地球空間,也需要研究自然環境的平衡發展,需要更深入地研究水、土保持的現狀和問題。
二、社會與自然必須平衡發展
社會工業化在發展,人口在增加,植物(森林)在減少,自然環境逐漸失去平衡,地球環境受到破壞。
保證社會可持續發展,需要研究生命生存的地球空間,需要研究人與自然環境的平衡發展,包括:社會生產與消費需要平衡;自然界中人類與植物相互依存,需要平衡發展,需要研究植物依存的水與土的平衡發展。
地球科學在研究「水與城市」的時候,「水土保持」是一項基礎性的研究。
三、水土保持任務任重而道遠
水土保持是一項歷史性任務:
最早人類為了保存生存的空間,為防止水災,防洪是水利第一階段的任務。
農業時代後期,人口增長,農業發展,農業大生產需要灌溉;工業化時代,工業發展,城市需要供水,第二階段水利任務主要是供水。
城市化以後,水環境污染,為保證水體質量,需要對污水進行治理,保證水質量,是水利第三階段的任務。
在現階段,根據我國的國情,第一、二階段防洪與供水的水利任務還沒有完成,第三階段的保證水體質量的任務卻非常嚴重地增長,包括防洪、供水與水質量的保證的三項「水保」任務同時存在。
我國自然條件十分復雜,南方地區多洪水災害,北方嚴重乾旱缺水,西北有大面積沙漠地區,工業化水污染嚴重,「水保」任務任重而道遠。
工業化以來,水質污染嚴重,我國今後經濟建設,水資源保證,將是一個重要的制約因素,形勢十分嚴峻。
四、水土保持任務也十分嚴峻
我國人口眾多,保證糧食生產,必須有足夠的耕地面積。但是,我國人均耕地面積不足世界人均耕地的40%,工業化大量佔地,土地污染嚴重。
根據城市工業化的發展,環境嚴重污染。必須保證足夠的森林面積,以保證自然生態的平衡,保證地球良好的生態環境。
世界森林覆蓋率約25%,歐美洲約40%,北歐、德國、日本高達60%;我國森林覆蓋率不足20%,人均不足世界平均水平的1/4。
我國西北地區有大面積沙漠,嚴重影響我國生態環境。
增加可耕地面積,保證土地不再繼續被污染;大面積森林建設,沙漠綠化等,應該是我國水土保持最艱難的任務。
對已經被污染的、荒漠化的土地,需要不斷的治理與綠化;要改善地球大環境,還需要對沙漠進行有效的治理,必須防止沙漠化的擴大。
「土保」的形勢也十分嚴峻。
五、幾項水、土保持的非常規技術
水、土保持是可持續發展的基礎條件。在常規水資源研究工作的基礎上,提出任務,要求研究非常規水資源開發、利用、保護、節約技術。
筆者對水土資源進行的非常規技術研究,簡介如下。
(一)沙漠地區「水保」非常規技術
常規水保的方式是:多雨地區主要是防洪,少雨地區主要是灌溉。
在沙漠地區降水量小、蒸發量大,沙性土質水的滲漏性能好、保水性能差,不具備樹木生長條件,常規方法不能解決沙漠地區水保和綠化任務。
筆者研究沙漠地區水保的非常規技術,其主要內容有:
(1)在沙性土壤不太大的深度內,在樹木根系范圍下,建設地下水庫,有效地大面積收集沙漠地區有限的降雨,在根系范圍的沙土層內形成濕土區,使之具備樹木生長條件。
(2)地下水庫的庫水面,設在地面以下一定深度,以避免水體大量蒸發,充分地利用沙漠有限的水資源。
(3)沙漠地區具有豐富的土資源,地下水庫給樹木營造了基本的水環境,繼而沙漠綠化,土壤質量條件從長遠看也會逐步得到改善。
(4)該技術為沙漠水保的非常規技術,定有十分廣闊前景。
100多年前,民族英雄林則徐,在新疆流放期間,因地制宜地建設了坎兒井。通過地下引水,避免了水的大量蒸發,充分利用天山水資源,發展農業灌溉。至今仍發揮效益,造福子孫後代。本項目有些類似新疆的坎兒井。
現代科學技術、社會經濟發展,這項工程的技術、經濟條件已經不是十分的困難。技術已經比較成熟,採用大型施工設備,可以解決人煙稀少沙漠地區的勞動力問題,施工速度快,效果好;經濟上造價也不高,每畝造價約10萬元左右;長期效益十分巨大,這項技術定有良好的發展前景。
成林後的林木經濟、碳經濟以及環境經濟效益巨大,遠期社會經濟收益更高,經濟上完全可以接受。
我國有大面積沙漠分布,在有條件的地方先行試驗,建地下水庫集水,充分利用自然資源,建設沙漠綠洲。本技術如果實現將可能成為新的經濟增長點,是新的綠色GDP增長點。
(二)石漠化山體、荒山恢復治理技術
南方暴雨,有部分山區水土保持工作不佳,許多山區的土體被暴雨沖刷。土體流失,森林被破壞,山體裸露,發生山體「石漠化」現象。
我國采礦業大規模發展,地下水大量排放,地下水位大幅度降低,山體「荒漠化」,北方尤為嚴重。對此進行研究和治理,需要社會的重視,需要研究非常規技術。初步研究如下:
(1)研究當地地理、自然、人文、經濟等條件。
(2)任務是保護環境:治理環境,增加生存空間,提高環境質量。
(3)方法是水保:建設防滲漏和蓄水工程;土保:階梯化,梯高4~5米。
(4)主要工程布置(由上而下):水池;建築物及場地:亭閣、休閑設施及活動場地;植物水平綠化:綠色護坡、草地、喬木;灌木;樹木;(土體厚度由薄至厚);擋牆立面綠化:高擋牆砌石綠化、低擋牆土工織物工程袋綠化;濕地建設及污水處理;水塘及水系統及交通布置。
(5)經濟分析:環境效益每平方千米約億元,據此控制工程投資,即具備開發條件。
(三)研究全植物材料餐具,可以有效減少對土壤的污染
1.背景
塑料飯盒使用性能好,化學性能穩定,不易分解,大量使用,造成嚴重的「白色污染」。許多單位,對全植物材料餐盒,進行過多方案的研究,均不成功。
目前,生產的一次性飯盒,基本材料是塑料摻澱粉。其目的是利用塑料的優點,而澱粉又可以分解,從而可以減少「白色污染」。但是,此混合物分解後,其塑料分子深入土壤中,對土壤仍然造成嚴重污染,形成「隱性污染」。
因此,研究與開發全植物材料餐具,可以減少對土地的污染。
2.全植物材料餐具材料與工藝
本技術以食用粉,摻入植物長纖維為主要材料,採用優質植物膠改性,用常溫水拌和,成塑性狀態的半成品,用模具成型,加溫乾燥。其特點有:
(1)材料配方及工藝。
食用粉中,摻入植物長纖維,提高了產品強度,降低了脆性。
摻用優質植物膠,使食用粉改性,提高產品強度,又提高了防水、防油、耐溫性能;改善了使用性能。
優質植物膠是一種天然植物,經過加工研製成粉末。該產品含有高分子聚合物,分子量約200萬左右;該產品黏結性強、吸水性高(達40倍)。
常溫水摻優質植物膠,與摻入植物長纖維的食用粉拌和,成為塑性半成品,後烘乾成型;產品表面再噴塗一層植物膠保護。
(2)技術經濟分析。
本生物製品,全部由植物材料製成,無廢棄物排出,完全符合環保要求。
食用粉用植物膠改性,並摻有少量植物纖維,產品強度高,改善了脆性,防滲漏、防油、耐溫性能好,使用性能好。
塑性工藝,設備簡單,可靠度高,耗能少,成本低,投資小。
本項技術有多年的工藝實踐經驗,研究成果可靠。
(四)水污染治理的建議
我國水污染的范圍已經比較大,污染程度也比較嚴重,許多工程進行過處理,其效果並不十分理想,污染處理很不徹底。
江湖污染,不僅是水體被污染,江湖底部的淤泥也同樣污染,而且淤泥污染的程度,可能比水體污染更為嚴重。污染的水,每年還有雨水的稀釋改善;而被污染的淤泥則日積月累,無稀釋條件,因此,淤泥污染的程度,更為嚴重。污染淤泥處於水下,對其處理的難度更大。對江湖污染應該進行比較徹底的治理,包括對淤泥的處理,不可局限於在上部水體的處理,而忽視對底部淤泥的處理,使江湖污染處理半途而廢。
目前,污水處理技術幾類方法,有物理方法(過濾、沉澱、填埋);化學方法(投葯消毒、燃燒分解);生物方法(建設濕地、種植植物、養殖動物、生物過濾);微生物方法。污水處理一般需要綜合技術,微生物技術有很好的發展前景。建議更多地研究和採用微生物處理技術。
六、結語
(1)人類依存的地球,已經受到嚴重污染,包括水、土和空氣。本次會議確定的主題是 「地球科學·水與城市」,是對2011年聯合國世界水日「城市誰管理」的主題的響應。水是物質,屬自然學科,城市問題屬社會學科,學科跨度大,該問題研究難度很大。會議組委會邀請了研究水科學的科技人員、城市的管理人員,以及自然科學方面的哲學家,使自然科學與社會科學交流、接近、融合,有利於該課題的深入研究。本文的主題是「水土與地球——幾項水土保持非常規技術」。因為地球與水土密不可分,幾項水土保持非常規技術,是「地球與水」的主要內容,屬自然科學,問題比較緊密。提出的幾項非常規技術,針對我國經濟發展形勢、環境污染現狀,研究地球局部凈化,是社會可持續發展的重要問題。
(2)我國改革開放以來,經濟發展、社會穩定,取得了巨大的成就,但是,也付出了代價。總結其教訓,主要是過多浪費資源、嚴重破壞環境。我國經濟建設還有很大的發展空間,可持續發展,必須大力「節約資源、保護環境」。我們不要給子孫留下大量的外匯紙幣,而應該給後代留下豐富的資源和良好的水、土環境,使之繼續可持續發展。
(3)筆者在工作崗位時曾經興修水利、開發能源。退休以後自我反省,多有浪費,對環境也有所破壞。因此,關心「節約資源、保護環境」問題,理所應當。據此,筆者根據多年的工作經驗,因地制宜地進行研究,綜合提出幾項非常規技術與建議,包括:沙漠地區建設地下水庫,充分利用自然降雨技術;石漠化山體、荒山恢復治理,為水土保持技術;全植物材料餐具技術,保護土壤質量技術;以及對江湖污染進行徹底處理,建議多採用微生物技術等。以上均為水土保持、水土開發的非常規技術,符合大會「地球科學·水與城市」主題研究宗旨,希望對社會有所貢獻。
(4)本次會議期間,有專家提出補充意見,認為:本文提出的建設地下水庫的技術,在新疆天山引水工程中也可以應用,有水源;地下設有防滲層,可防止戈壁大量滲漏;水面位於地面以下,可防止沙漠大量蒸發,水資源可以充分利用。
『叄』 為了水土保持我們可以做哪些措施
我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一。水土流失,作為一種自然現象。極大地影響著這些地區人民的生產、生活,制約其經濟發展,危害也越來越嚴重。水土流失使我國生態環境嚴重惡化,已成為社會經濟持續發展的主要障礙之一。開發建設項目水土流失防治目標,是開發建設項目水土流失防治達到的標准。如何做好水土保持已成為我們面臨的一個重大問題。
關鍵詞:水土流失,水土保持,措施
我國人口眾多,可開發利用的土地資源有限,能夠耕種的土地更為珍貴。耕地面積在減少,每年人口卻增加1400萬人。由於水土流失與土壤退化日趨嚴重,生物生存空間日益縮小,嚴重威脅著中華民族的生存和發展。
水土流失的危害十分嚴重,會直接影響水資源的利用,在某種程度上講,是中國的頭號環境問題。因此,正確認識水土保持的重要性,合理開發利用與保護土地與土壤資源,緩解人地矛盾,發展農林牧業生產,具有特別重要的意義。水土保持是防治水土流失,保護、改良和合理利用水土資源,維護和提高土地生產力,以利於充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益,建立良好生態環境的綜合科學技術。遏制水土流失,實施水土保持,是當前唯一選擇,尤其是在一些水土流失嚴重、生態環境脆弱的地區,如三峽庫區。
近年來,黨中央、國務院領導對治理水土流失工作非常重視,提出:水土保持是山區發展的生命線,是國土整治和江河治理的根本,是國民經濟和社會發展的基礎,是我國必須長期堅持的一項基本國策。那麼,水土保持工作中存在哪些問題?如何做好水土保持工作呢?