1 我國水土流失概況
目前,我國水土流失類型區(qū)分為水力侵蝕為主的類型區(qū)、風(fēng)力侵蝕為主的類型區(qū)和凍融侵蝕為主的類型區(qū)。水力侵蝕為主的類型區(qū)又可分為五個二級類型區(qū),即:西北黃土高原區(qū);東北黑土區(qū);北方土石山區(qū);南方紅壤丘陵區(qū);西南土石山區(qū)。風(fēng)力侵蝕為主的類型區(qū)又可分為:三北戈壁沙漠及沙地風(fēng)沙區(qū)和沿河環(huán)湖濱海平原風(fēng)沙區(qū)。凍融侵蝕為主的類型區(qū)包括北方凍融土侵蝕區(qū)和青藏高原冰川侵蝕區(qū)兩個二級類型區(qū)。
全國七大流域和內(nèi)陸河流域都有不同程度的水土流失,黃河中上游的黃土高原區(qū)60萬平方公里面積中,嚴(yán)重水土流失面積達(dá)43萬平方公里,可以說黃土高原是世界水土流失之最,黃土高原水土流失量3700噸平方公里·年,最嚴(yán)重的地區(qū)高達(dá)5-6萬噸平方公里年,每年從黃土高原輸入黃河三門峽以下的泥沙達(dá)16億噸,其中4億噸淤積在下游河床,造成黃河下游河床每年淤高10厘米。
目前,下游河床高出地面3-10米,最高達(dá)12米,成為有名的地上懸河。每年雖耗費(fèi)大量財(cái)力和人力加高河堤,但河堤越加越險,后患無窮。
北方土石山區(qū)水土流失面積達(dá)54萬平方公里,年平均侵蝕模數(shù)為1130-1750噸/平方公里·年。東北三省和內(nèi)蒙部分旗盟的水土流失達(dá)18:5萬平方公里。其中黑土醫(yī)雖屬緩坡,但多為長坡,雨量集中,雨強(qiáng)大,土壤也容易流失,土壤侵蝕模數(shù)每年達(dá)6000~10000噸/平方公里。內(nèi)蒙、新疆與東北西部的風(fēng)蝕面積達(dá)130萬平方公里,沙漠與戈壁東西綿延近萬里,氣候干旱。因風(fēng)沙危害,土壤沙化、堿化,危及西北、東北及華北各省。
2 水土流失對水利的危害
水土流失的首要后果是使枯水季節(jié)水量減少,嚴(yán)重的是水源枯竭,河道斷流,具體表現(xiàn)在兩個方面:第一,使土壤蓄水量減少。土壤顆粒間的空隙占土壤總體積的30—50%,空隙是水份存在的空間,是涵養(yǎng)水源的關(guān)鍵,由于土壤隨水而去,貯水空間就隨之喪失,土壤的蓄水量也因此減少,從水文角度講,增強(qiáng)了徑流的年內(nèi)變化,使洪水季節(jié)水更多,枯水季節(jié)水更少。第二,水土流失使得梯田、水塘、水凼、水庫、湖泊、河道等發(fā)生淤積,蓄水容積減小,蓄水量也相應(yīng)減少,也同樣使汛期水更多,枯季水更少。因此,水土流失容易造成澇災(zāi)。
增加地表徑流,加劇洪水泛濫。當(dāng)暴雨發(fā)生時,由于地面坡度大,植被不夠,坡面截流能力較差,土壤表層涵水能力低,使得降雨強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土壤人滲速度,雨水來不及人滲,迅速大量產(chǎn)流,瞬時形成山洪,洪水過程與暴雨過程相似,陡漲陡落,歷時短暫,兇猛的洪水夾雜泥沙傾瀉而下,使下游人民的生命財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失。
造成河庫淤塞,降低水利工程的效益。由于表層土壤裸露,在水力的侵蝕下,大量泥沙隨地表徑流流向塘庫、江河,一方面淤積的泥沙減少了庫容,削弱了水庫的防洪能力,減少水庫的使用壽命,嚴(yán)重時易造成漫壩、垮壩等災(zāi)害,另一方面造成溝渠江河河床拾高,嚴(yán)重影響行洪能力,致使洪水宣泄不暢,水位上漲,因此經(jīng)常出現(xiàn)10年一遇的流量20年一遇的水位現(xiàn)象。
水環(huán)境質(zhì)量下降。由于洪水增大,發(fā)生次數(shù)增加,表層土壤以泥沙形式進(jìn)入水體,水體中含沙量增加,增加了小的濁度。同時,流失的土壤中含有大量的有機(jī)質(zhì)及殘存的農(nóng)藥、肥料等物質(zhì),這些物質(zhì)隨土壤一起進(jìn)入水體,使水體的面源污染加大。水土流失越嚴(yán)重,進(jìn)入水體的污染物就越多,水污染越嚴(yán)重;如前所述,水土流失使水庫、湖泊、河道等發(fā)生淤積,同時,枯水季節(jié)水量減少,因此,造成水體的稀釋自凈能力下降,水環(huán)境容量減少,水污染速度加快。
3 水土流失的原因
我國是個多山國家,山地面積占國土面積的2/3;我國又是世界上黃土分布最廣的國家。山地丘陵和黃土地區(qū)地形起伏。黃土或松散的風(fēng)化殼在缺乏植被保護(hù)情況下極易發(fā)生侵蝕。我國大部分地區(qū)屬于季風(fēng)氣候,降水量集中,雨季降水量常達(dá)年降水量的60%~80%,且多暴雨。易于發(fā)生水土流失的地質(zhì)地貌條件和氣候條件是造成我國發(fā)生水土流失的主要原因。
分析水土流失產(chǎn)生、發(fā)展的原因,我們認(rèn)為,除自然地理、造山運(yùn)動、氣候變遷等自然因素外,最主要的還是人類不合理的開發(fā)利用所致。一是對土地資源的不合理利用。過度砍伐森林、陡坡開墾、草原墾殖、超載過牧等,是導(dǎo)致近半千世紀(jì)水土流失加劇最主要的因素。二是對水資源的不合理開發(fā)利用。長期以來,由于水資源的過度利用,生態(tài)用水得不到保障,絲綢之路上的許多自然綠洲已經(jīng)消失。塔里木河、黑河流域上游水資源的大規(guī)模開發(fā)利用,導(dǎo)致進(jìn)入下游河道的水量急劇減少并長時間斷流,地下水位下降,大片胡楊林因缺水而枯萎或死亡。在北方干旱半干旱地區(qū),因超過補(bǔ)給能力開采地下水,或因采礦大規(guī)模排水等引起地下水位大幅度下降,導(dǎo)致地表土壤干旱,林草植被退化甚至死亡,水土流失加劇,生態(tài)環(huán)境迅速惡化。三是開發(fā)建設(shè)過程中產(chǎn)生水土流失。我國正處在工業(yè)化、現(xiàn)代化、城市化進(jìn)程中,開發(fā)建設(shè)活動頻繁,各項(xiàng)生產(chǎn)和建設(shè)活動平均每年搬動和運(yùn)轉(zhuǎn)的土石方量達(dá)到382億噸,占全世界總搬運(yùn)量的28%。由于許多項(xiàng)目缺少適當(dāng)?shù)念A(yù)防和治理措施,造成的水土流失十分驚人。據(jù)統(tǒng)計(jì),開發(fā)建設(shè)活動每年增加水土流失面積1.5萬平方公里,成為水土流失加劇的重要因素。
4 水土保持的作用
水土流失危害十分嚴(yán)重,影響水資源的利用,在某種程度上講,是中國的頭號環(huán)境問題。遏制水土流失,實(shí)施水土保持,是當(dāng)前唯一選擇,尤其是在一些水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū),如三峽庫區(qū)。水土保持是防治水土流失,保護(hù)、改良和合理利用水土資源,維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力,以利于充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,建立良好生態(tài)環(huán)境的綜合科學(xué)技術(shù)。具體說來,水土保持在水利中的作用主要有:減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生。水土保持可以維持或增加土壤的人滲量,一些工程水土保持措施(如梯田、水凼、水庫等)還可以攔蓄徑流,一方面在汛期可以削減洪峰,提高防洪能力,另一方面。在枯水季節(jié)可以補(bǔ)充徑流,減少徑流的年際變化;水土保持可以減少水土流失量,很多水土保持設(shè)施(如水平梯田、小山塘、排灌溝渠等)還可以攔泥拽沙,增加塘庫蓄水,提高水利工程的效益,減少水庫、湖泊、河道等的淤積,延長水庫的使用壽命;水土保持可以減少滑坡、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生,從而也降低了滑坡、泥石流對水利工程損壞率;水土保持可以提高水環(huán)境的質(zhì)量。