張 敏

(朝陽市引白入朝供水工程建設(shè)管理局，遼寧 朝陽 122000)

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朝陽市水土保持與雨水資源化研究

張 敏

(朝陽市引白入朝供水工程建設(shè)管理局，遼寧 朝陽 122000)

文章主要研究的是遼寧省朝陽市水土保持與水資源化問題。朝陽市作為遼寧省最重要的幾大城市之一，因其地理位置特殊和受氣候、地形因素制約，導(dǎo)致該研究區(qū)水土流失問題一直成為制約遼寧省總體經(jīng)濟水平提升的重要因子。而水土保持和水資源化，能夠在一定程度上有效解決遼寧省朝陽市生態(tài)環(huán)境惡化區(qū)的突出生態(tài)環(huán)境問題，且實踐研究表明二者存在“此消彼長”的關(guān)系，只有提高區(qū)域水資源化處理效率，才能加強水土保持工作。故以此作為出發(fā)點，本文期望通過水土保持和水資源化處理，對朝陽市區(qū)域降水徑流進行調(diào)控，同時有效提高當(dāng)?shù)厮Y源轉(zhuǎn)化率，改善生態(tài)環(huán)境。

水土保持；雨水資源化；水土資源；朝陽市

目前，隨著戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級，朝陽市作為遼西走廊的重要組成部分，該研究區(qū)已被國家納入遼寧省沿海經(jīng)濟帶國家戰(zhàn)略重點區(qū)域。但是，工業(yè)化和城市化規(guī)模不斷擴大，朝陽市面臨著日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題，制約了遼寧省可持續(xù)發(fā)展。再加上當(dāng)?shù)厥苷卫砟罴熬C合資金和技術(shù)手段等多種因素影響，目前該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境治理存在一定的被動性和片面性以及盲目性。因此，在朝陽市水土保持工作開展過程中，如何采取科學(xué)的措施提高水土保持效益，成為本文所要研究的重點內(nèi)容。

1 新形勢下朝陽市水土保持與雨水資源化研究的必要性

1.1 新形勢下朝陽市水土流失成因

新形勢下朝陽市水土流失問題的出現(xiàn)，是自然因素以及人為因素等綜合作用的結(jié)果。在遼寧省朝陽市自然環(huán)境因素作用下，暴雨時間較為集中，且朝陽市地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，土質(zhì)疏松，再加上當(dāng)?shù)刂脖幌∈?，因此在強降雨影響下，會使區(qū)域水土流失問題更為突出[1]。

從朝陽市地表土壤情況來看，顏色呈棕黑色，土質(zhì)疏松，多屬于粉砂黏性土以及粉砂壤土。因此，地表土壤容易遭受強烈侵蝕和沖刷；另外，經(jīng)過開發(fā)的土地和出現(xiàn)水土流失的土地土質(zhì)有機含量較低，且土壤中的顆粒膠結(jié)主要為碳酸鈣物質(zhì)，由此會使朝陽市地表土壤中的黏粒物質(zhì)和有機質(zhì)膠結(jié)能力大大減弱。

除此之外，由于碳酸鈣容易在水中溶解，因此在當(dāng)?shù)貜娊涤曜饔孟拢柺械乇硗寥滥z結(jié)性能會大大降低。當(dāng)其膠結(jié)力低于強降雨對地表的破壞力時，就會使地表結(jié)構(gòu)破裂以及土崩瓦解。而在朝陽市水土流失過程中，還會受當(dāng)?shù)厝藶樯鐣a(chǎn)、實踐活動影響，比如在日常經(jīng)濟活動中，人們通過毀林毀草或植被開墾等，會加劇研究區(qū)的水土流失。具體坡度帶坡度分級、水土流失面積和水土流失比例見表1，表1數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果為遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征。

表1 遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征

1.2 新形勢下朝陽市水土保持的重要意義

結(jié)合上述遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失等級進行水土保持和水資源化，要達到如下預(yù)期目的：

1)通過制定和實施可行性的區(qū)域水土保持方案，可減少地表土壤中的水分流失，從而通過人工輔助技術(shù)措施，進一步達到“泥不出溝、水不下坡”的生態(tài)治理效果。

2)綜合采用“治溝造地”和植樹造林以及退耕還林等技術(shù)措施，從而有效緩解研究區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟社會發(fā)展之間的重要矛盾，使植被破壞問題與土地退化現(xiàn)象得到遏制和逆轉(zhuǎn)，最終提高遼寧省朝陽市生態(tài)環(huán)境的生態(tài)、社會效益[2]。

3)合理的生態(tài)環(huán)境保護策略，可有效提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、社會發(fā)展水平，逐步美化與改善遼寧省朝陽市的城市環(huán)境，以此為人們生活、娛樂提供一個良好的場所。

4)加強區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理與水土保持，可減少河道中的泥沙，從而能夠有效凈化和改善研究區(qū)河道下游的水質(zhì)，降低河道的淤積度。

5)通過水土保持，適當(dāng)削減朝陽市夏季河道中的洪水流量，從而對枯水期與豐水期的地表徑流起到良好的調(diào)節(jié)作用，以此為朝陽市河道下游人民營造安全的生活環(huán)境。

6)合理的水土保持技術(shù)，可控制生態(tài)系統(tǒng)惡性循環(huán)，增加生物種群，使人與自然和諧相處。

2 朝陽市水土保持與雨水資源化之間的關(guān)系

雨水資源化是指將雨水轉(zhuǎn)化為可供利用的水資源，然后將其用于區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展過程中的人類生產(chǎn)與生活中。由于遼寧省朝陽市雨水資源化方式不同，因此可將其分為雨水的自然資源化過程與雨水的人工資源化過程。而在雨水資源化過程中，為了提升當(dāng)?shù)厮Y源的利用效率，通過采用一定的技術(shù)手段，將降雨等雨水資源用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，可提高經(jīng)濟、社會、生態(tài)發(fā)展效益。常見的雨水資源化手段，包括采用雨水集流系統(tǒng)進行雨水資源化和通過雨水入滲的水土 保持措施加強雨水資源化[3]。

但是，在實際技術(shù)實施過程中，由于遼寧省朝陽市地表徑流會對區(qū)域土壤資源產(chǎn)生惡性沖刷作用，從而引發(fā)嚴(yán)重的水土流失問題；反過來，降雨又會進一步有效緩解研究區(qū)干旱與水資源短缺矛盾。因此，基于水土保持與雨水資源化二者之間互補與相互依賴的關(guān)系，在生態(tài)環(huán)境保護過程中，要對降雨量進行控制，適當(dāng)減少強降雨對區(qū)域地表土壤的沖刷，同時需要充分利用當(dāng)?shù)亟涤陜?yōu)勢，通過人工干預(yù)手段，對水資源進行資源化處理，“變廢為寶”，從而解決當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)資源破壞與水資源短缺問題，以此實現(xiàn)朝陽市水資源“集約化”與“節(jié)約化”利用[4]。

3 朝陽市雨水資源化技術(shù)分析

本文通過對新形勢下朝陽市水土保持與雨水資源化研究的必要性進行分析，并在深入了解與統(tǒng)計遼寧省朝陽市各個坡度帶水土流失面積分布特征數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，基于朝陽市水土保持與雨水資源化之間“互相關(guān)聯(lián)及此消彼長”的關(guān)系，就朝陽市雨水資源化過程提出相關(guān)技術(shù)對策：

1)采用“就地攔蓄技術(shù)”實現(xiàn)朝陽市雨水資源化。

所謂“就地攔截技術(shù)”是通過對研究區(qū)傳統(tǒng)耕地模式進行改進，并科學(xué)營造一定的田間集水面，采用生物工程技術(shù)措施，實現(xiàn)對朝陽市降雨資源就地攔截，并使其下滲到地下水環(huán)境，從而為研究區(qū)地表土壤水分蓄積和提高水資源利用量奠定重要技術(shù)基礎(chǔ)。

一方面，基于生物工程技術(shù)措施，對朝陽市降雨資源進行就地攔截時，主要通過人為改造與干預(yù)，對研究區(qū)地形結(jié)構(gòu)進行重新規(guī)劃與合理布置，從而通過修筑水平梯田及魚鱗坑和隔坡梯田等，將降雨資源高效攔截，使其滲入地下。這種技術(shù)方式不僅能夠有效攔截降雨資源，而且可對區(qū)域地形結(jié)構(gòu)進行重新合理規(guī)劃，從而提高土地資源的利用效率，降低地形坡度，減少水土流失。

另一方面，通過對研究區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作模式進行合理優(yōu)化，比如對“帶狀間作”、“等高耕作”以及“起壟耕作”等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作模式進行合理優(yōu)化，能夠充分利用農(nóng)作物與坡地之間的自然條件，對降雨資源和地表徑流進行有效攔截，以此大大提高水資源的下滲量，增加地表土壤中的水分。

2)通過“土壤覆蓋抑蒸技術(shù)”實現(xiàn)朝陽市雨水資源化。

“土壤覆蓋抑蒸技術(shù)”是指當(dāng)降雨資源被研究區(qū)地表植被以及土壤吸收之后，為了降低地表水分蒸發(fā)率，從而通過在地表土壤中覆蓋綠色植被以及白色塑料薄膜和黑色殘茬秸稈等，可有效聚集水分，使其能夠長時間聚集在地表土壤的地下水庫系統(tǒng)中，以供地表植被及土壤長期吸收和利用[5]。這一技術(shù)不僅能夠降低地表水資源的蒸發(fā)率，而且可以提高土壤間不同顆粒物質(zhì)的膠結(jié)能力，從而減少水土流失，遏制荒漠化問題。

此外，利用“雨水富集疊加技術(shù)”實現(xiàn)朝陽市雨水資源化。

這一技術(shù)又稱為“設(shè)施配置技術(shù)”，在一定的技術(shù)條件之下，雨水富集疊加技術(shù)通常能夠與塑料大棚、節(jié)能溫室生產(chǎn)瓜果、蔬菜和藥材等種養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合，從而經(jīng)過“集流”與“儲水”和“高效集約化利用”幾個不同環(huán)節(jié)，實現(xiàn)雨水資源化[6]。

雨水富集疊加技術(shù)中的集流技術(shù)主要是指通過人工手段與自然條件優(yōu)化、規(guī)劃和營造一定的集流面，比如對朝陽市不同區(qū)域的荒坡以及道路等進行合理規(guī)劃，從而形成一定的集流面，以此將當(dāng)?shù)刎S富的降雨資源集中到固定場所進行合理化利用；而雨水富集疊加技術(shù)中的儲水技術(shù)主要是指通過修建澇池和塘壩以及水窖等蓄水工程，從而將集流面收集的雨水集中到一起，以供后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與當(dāng)?shù)鼐用裆钍褂肹7]；雨水富集疊加技術(shù)中的高效集約利用技術(shù)，則是指采用滲灌、噴灌、溝灌以及注灌和滴灌等技術(shù)，在朝陽市農(nóng)作物生長需水期及土壤養(yǎng)分虧損期，保證水資源有效供給，從而綜合“高新種植技術(shù)”發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，提高水資源利用率，減少水土流失[8]。

4 結(jié) 語

綜上所述，新時期遼寧省正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展期，面對“十三五”發(fā)展規(guī)劃，朝陽市需要結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展現(xiàn)狀，在十八大“五位一體”全面布局指導(dǎo)之下，加強區(qū)域水土流失治理與保護，從而有效遏制地表土壤和植被破壞行為，促進經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展。因此，從“生態(tài)學(xué)”與“區(qū)域經(jīng)濟理論”的視角來看，加強對朝陽市水土保持與雨水資源化研究，具有積極的理論意義與實踐指導(dǎo)意義。

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2017-02-22

張敏(1980-)，女，遼寧北票人，工程師，研究方向為水利水電工程、水資源管理、城市供水等。

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