綜評黃土高原水土保持和雨水資源化

韓 江，王莉莉，杜婷婷，張 卉

(山西省長治市水土保持試驗(yàn)站，山西長治046000)

綜評黃土高原水土保持和雨水資源化

韓 江，王莉莉，杜婷婷，張 卉

(山西省長治市水土保持試驗(yàn)站，山西長治046000)

文章是針對黃土高原地區(qū)水土保持以及雨水資源化的探討。黃土高原是中國文明的發(fā)源地，因其特殊的地理位置和土壤特性，高原地區(qū)的水土流失和環(huán)境問題一直是制約周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。水土保持和雨水資源化都是改善高原地區(qū)環(huán)境問題的重要手段，而且兩者有著密不可分的關(guān)系。高效率的雨水資源化處理，是高原地區(qū)水土保持的基礎(chǔ)，是優(yōu)化調(diào)控降水徑流增強(qiáng)降水資源的轉(zhuǎn)化和利用率，改善水土環(huán)境的有效措施。

黃土高原;水土保持;雨水資源化;技術(shù)措施;效益

0 前言

黃土高原地區(qū)不僅是中華民族文化的發(fā)祥地，更是現(xiàn)代化國家區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中不可或缺的一部分，它曾經(jīng)為世界文明做出巨大貢獻(xiàn)，如今嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題已嚴(yán)重制約了黃土高原的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。雖然，我國在新中國成立后曾對黃土高原采取了一系列的治理措施，但由于受政治理念、綜合資金、技術(shù)手段等方面的影響，其治理效果以現(xiàn)在的眼光看難免存在著盲目性、被動性和片面性，加上自然、人為等多方面因素的綜合影響，黃土高原地區(qū)存在嚴(yán)重的沙漠化、干旱、水土流失等問題［1］。因此，在黃土高原地區(qū)水土保持研究過程中，如何采取有效的方法手段和技術(shù)措施，提高水土流失治理的效益，減少入黃泥沙，有效改變當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境嚴(yán)峻態(tài)勢，就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。

1 黃土高原水土保持研究的必要性分析

1.1 水土流失的誘因

黃土高原水土流失是自然、人為等諸多因素相互作用的結(jié)果。在自然環(huán)境因素中，坡陡溝深、暴雨時(shí)空集中、暴雨量大、土質(zhì)疏松、植被缺乏、干旱持久頻繁等，均會加速水土的流失。高原黃土顏色棕黃，性質(zhì)疏松，多屬于粉沙壤土至粉沙黏土，其特點(diǎn)為易遭沖刷，抗蝕、抗旱能力低。另外，經(jīng)開墾和流失后的黃土，其有機(jī)含量普遍較低，土壤中顆粒的膠結(jié)主要依靠碳酸鈣，這樣導(dǎo)致土壤中的有機(jī)質(zhì)和黏粒的膠結(jié)能力較弱。加上碳酸鈣在水中會逐漸被溶解，在暴雨沖刷下，土壤自身的膠結(jié)不斷虛弱低于暴雨的破壞力造成崩解、破裂等不利現(xiàn)象發(fā)生。人為因素是指近年來人類經(jīng)濟(jì)活動的影響。如經(jīng)濟(jì)活動中的毀林毀草陡坡墾種和毀林毀草作燃料，人們不顧后果的進(jìn)行資源開墾，給水土流失造成了深遠(yuǎn)的影響［2］。

1.2 加強(qiáng)水土保持的意義

水土保持的意義可以歸納為以下幾點(diǎn):①合理的水土保持方案的實(shí)施，可以有效減少和遏制土壤和土壤中養(yǎng)分的流失，借助人工輔助工程措施達(dá)到“水不下坡，泥不出溝”的治理效果。并結(jié)合退耕還林、植樹造林、治溝造地等措施，使水土流失引起的土地退化逐步得到遏制和逆轉(zhuǎn)，最終恢復(fù)黃土高原坡地的可持續(xù)高效生產(chǎn)力。另外，合理的水土保持措施，可以有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，增加可耕種土地面積，有效提高當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，逐步美化生產(chǎn)、生活、休閑環(huán)境，提高當(dāng)?shù)鼐用竦木C合生活質(zhì)量水平;②合理的水土保持方案的實(shí)施，可以減少入黃泥沙量，改善黃河下游的水質(zhì)和緩解供用水矛盾，減緩河道淤積程度;增加枯水徑流，削減洪水流量，從源頭控制洪水，為下游營造良好的生活環(huán)境;合理的優(yōu)化改進(jìn)措施的落實(shí)，使黃河下游環(huán)境由惡性循環(huán)逐步進(jìn)入良性修復(fù)循環(huán);③合理的水土保持方案的實(shí)施，對改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)緩解，增加生物種群多樣性等具有較為積極的作用［3］。

2 黃土高原雨水資源化及其利用

2.1 雨水資源化與水土保持間的關(guān)系

雨水資源化，就是將雨水轉(zhuǎn)化為可利用的資源，用來滿足人們的生活、生產(chǎn)需求。雨水資源化從利用角度不同主要有兩種途徑:①雨水的自然資源化過程。雨水在降水過程中通過自然滲入等方式進(jìn)入到土壤中，增加土壤蓄水量以為植物生長提供充裕的水分資源;②雨水的人工資源化過程。為了提高降水資源的綜合利用效率，通過一系列的人為干預(yù)措施手段，使降水變?yōu)橛行У挠晁Y源，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或人類生活中合理分配利用。具體的人工措施如雨水入滲的水土保持措施、雨水集流系統(tǒng)等。

黃土高原地區(qū)的降水徑流，一方面對土壤資源進(jìn)行惡性的沖刷，造成嚴(yán)重的水土流失，是水土流失的源動力;另一方面，降水又是解決高原地區(qū)干旱的重要途徑。這樣，如何有效的利用降水的優(yōu)勢，而減少對土壤的沖刷，將自然降水進(jìn)行資源化處理，變廢為寶，將侵蝕土壤的弊端改善為解決干旱的優(yōu)勢，這正是黃土高原地區(qū)降水徑流資源化與水土保持的關(guān)系，即通過合理的水土保持措施實(shí)現(xiàn)雨水資源的高效收集利用。

2.2 雨水資源化的技術(shù)措施

通過降水徑流的合理調(diào)控，實(shí)現(xiàn)水土保持，達(dá)到水土資源持續(xù)利用的功效。雨水資源化的具體技術(shù)措施，包括降水就地?cái)r蓄技術(shù)、降水徑流匯集技術(shù)、土壤覆蓋抑蒸技術(shù)和雨水富集疊加利用技術(shù)等。

2.2.1 就地?cái)r蓄技術(shù)

通過合理營造田間集水面和改進(jìn)耕作模式，經(jīng)工程措施實(shí)現(xiàn)降水資源的就地有效攔蓄入滲，增加土壤的蓄水量，提高雨水的利用率。①水土保持工程措施:通過對高原地形的合理規(guī)劃布設(shè)，修筑水平梯田、隔坡梯田、魚鱗坑等高效雨水?dāng)r蓄入滲工程，對地面進(jìn)行整體規(guī)劃處理，改變原來的地形特征，達(dá)到雨水集中攔蓄入滲目的，提高降水資源的利用效率。②農(nóng)業(yè)耕作模式優(yōu)化技術(shù)。等高耕作、起壟耕作、帶狀間作等農(nóng)業(yè)耕作模式的優(yōu)化，利用坡地與農(nóng)作物間自然形成攔蓄條件，以提高雨水的入滲量，增加土壤蓄水量。

2.2.2 土壤覆蓋抑蒸技術(shù)

當(dāng)降雨雨水被土壤吸收成土壤水后，為了降低土壤水的蒸發(fā)速率，在地表覆蓋一定的附加物，如白色塑料薄膜、黑色殘茬秸稈、綠色植被等，確保水分長期續(xù)集在土壤自身的水庫系統(tǒng)中，以供土壤上面的植被利用，增加土壤間的膠結(jié)能力，遏制沙漠化，提高土壤生產(chǎn)力。

2.2.3 雨水富集疊加技術(shù)

雨水富集疊加亦稱設(shè)施配置技術(shù)，它能夠與高新種養(yǎng)技術(shù)(塑料大棚和節(jié)能溫室生產(chǎn)蔬菜、瓜果、藥材等)相結(jié)合，主要包括集流、儲水、高效集約利用等方面的內(nèi)容。

集流技術(shù)，主要通過自然和人工優(yōu)化規(guī)劃營造出集流面，如合理規(guī)劃道路、庭院、荒坡等形成集流面，將雨水統(tǒng)一收集到固定場所進(jìn)行會流蓄積;儲存，是指修建塘壩、澇池、水窖等蓄水工程，將集流面收集的雨水有效儲存起來，以備后期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或生活所用;高效集約利用，則是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過噴灌、滴灌、注灌、溝灌、滲灌等高效節(jié)水灌溉模式，在作物需水期和土壤水分虧缺期間水資源的及時(shí)有效補(bǔ)給，并結(jié)合高新種養(yǎng)技術(shù)，合理利用雨水資源生產(chǎn)出附加值較高的農(nóng)產(chǎn)品，增加居民經(jīng)濟(jì)收入。

3 結(jié)語

水土流失與干旱的并存，在很大程度上制約了黃土高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)及社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。經(jīng)合理的自然和人工水土保持措施，優(yōu)化調(diào)控降水徑流，增強(qiáng)降水資源的轉(zhuǎn)化和利用率，是緩解黃土高原地區(qū)水土流失、改善水土環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)平衡的重要措施。

［1］黃奕龍，傅伯杰，陳利頂.黃土高原水土保持建設(shè)的環(huán)境效應(yīng)［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2003，17(01):29-32.

［2］鄭新民.黃土高原溝壑治理措施及其效果［J］.中國水土保持，2002(05):6-7.

［3］趙西寧，吳普特，馮浩.黃土高原雨水資源化潛力及其可持續(xù)利用分析［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(07):38-41.

S157

B

1007-7596(2014)06-0193-02

2013-11-15

韓江(1981-)，男，山西襄垣人，助理工程師;王莉莉(1981-)，女，山西壺關(guān)人，助理工程師;杜婷婷(1982-)，女，山西長沿人，助理工程師;張卉(1981-)，女，山西沁水人，助理工程師。