水土保持措施與減水減沙效益研究

榆林市榆陽區(qū)水土保持檢查監(jiān)督站 趙鵬

引言

目前，解決土壤侵蝕與水土流失帶來的災(zāi)害問題已經(jīng)成為我國在發(fā)展過程中面臨的主要問題。由于土壤侵蝕與水土流失問題日益嚴(yán)重，水土保持狀態(tài)難以匹配高速發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)，為我國環(huán)境保護(hù)與居民生產(chǎn)生活帶來了較大壓力。因此，必須提高對水土保持的重視程度，進(jìn)一步加強(qiáng)水土資源治理工作。實(shí)現(xiàn)水土保持的有效治理，需要明確各區(qū)域造成水土流失的關(guān)鍵因素，并結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術(shù)與自然規(guī)律研究對相應(yīng)的問題展開針對性的解決。

1 水土流失危害的實(shí)際表現(xiàn)

1.1 干旱災(zāi)害

土壤的蓄水效果取決于土壤顆粒中的間隔距離，顆粒中間距離同時(shí)也表明了土壤蓄水的主要方式。通常情況下，土壤顆粒的間隔空間是土壤體積的1/3～1/2，當(dāng)出現(xiàn)水土流失的狀況后，土壤顆粒之間的間隔空間就會就隨著土壤的流失而消失，使被沖刷的土壤不再具備蓄水能力。因此，處于枯水季的土壤內(nèi)部水分較少、空間較大，吸水能力更強(qiáng)，地表的水量就會明顯減少，且土壤的流失減少了蓄水空間，使水分的總量變得更少。而被地表徑流帶走的土壤則會淤積在河道或湖泊當(dāng)中，不再具備蓄水能力[1]。

1.2 洪澇災(zāi)害

當(dāng)枯水季節(jié)發(fā)生水土流失災(zāi)害時(shí)，會出現(xiàn)水量降低的情況，但是在洪水季節(jié)，水土流失會產(chǎn)生最嚴(yán)重的危害就是洪澇災(zāi)害。水土流失災(zāi)害范圍較大的時(shí)候，部分土壤將會跟隨地表徑流流失，同時(shí)土壤附帶的營養(yǎng)元素也會同步流失，營養(yǎng)物質(zhì)的減少會使土壤貧瘠，更嚴(yán)重的則會出現(xiàn)沙化現(xiàn)象，土壤營養(yǎng)物質(zhì)的減少嚴(yán)重阻礙了地表植物的生長，長期下去將會造成大范圍植被的損壞，植被的損壞與退化直接降低了土壤抵抗水土流失的能力。

2 水土保持措施

2.1 工程措施

強(qiáng)化水土保持有效性最直接的辦法就是利用工程措施進(jìn)行管理。利用工程措施，可以有效延長地表水分滲入的時(shí)間，提高地表徑流的速度。開展水土保持工程需要建設(shè)一系列維護(hù)設(shè)施，例如排水溝、混凝土護(hù)坡以及堤頂?shù)缆返?，建造?biāo)準(zhǔn)、規(guī)模及方式需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃，通過科學(xué)合理的工程措施進(jìn)行水土保持工作。

2.2 生物措施

2.2.1 輪作方式

水土保持可以通過生物維護(hù)來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)輪作的方式，對水土資源進(jìn)行合理利用。輪作的核心內(nèi)容是通過創(chuàng)建符合時(shí)令、農(nóng)產(chǎn)品生長特點(diǎn)以及水土性質(zhì)的種植模式，即在不同的地區(qū)、季節(jié)種植合適的植物。正常情況下，耕種者主要考慮植物的生長成效，之后再結(jié)合水旱輪作、綠肥輪作、專業(yè)輪作等模式進(jìn)行科學(xué)化種植，以實(shí)現(xiàn)高效種植的目的，達(dá)成水土保持的目標(biāo)。

2.2.2 間作、混播及套種

間作指的是在固定農(nóng)田中，根據(jù)時(shí)令的變換而種植不同類型的莊稼，在實(shí)行間作種植時(shí)，主要就是將植物的最佳收獲比提高，保證在一定的生產(chǎn)周期內(nèi)，農(nóng)作物收益最大化。小麥與豌豆是較為常見的混播搭配組合，二者組合的方式可以有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)也起到固氮的作用，保證土壤中具備足夠農(nóng)作物生產(chǎn)的有機(jī)物含量。對于不同生長特征及類型的農(nóng)作物而言，需要結(jié)合實(shí)際的種植周期與環(huán)境，保證土壤有充足的恢復(fù)期與穩(wěn)固期，從而形成良性種植循環(huán)[2]。

2.3 耕作措施

等高耕作。等高耕作通過在坡耕地上，以等高線為界線進(jìn)行犁耕與種植，人為的提高土壤水分滲入及保蓄的能力，以達(dá)到減少水土流失的目的。在進(jìn)行登高耕作時(shí)，需要截?cái)嗟乇韽搅?，保證土壤的穩(wěn)固性，然后通過挖坑蓄水的方式，使水土保持狀態(tài)滿足農(nóng)作物的生長要求。

水平梯田。水平梯田的耕作方式?jīng)Q定將小于15°的坡地進(jìn)行合理化改造，將坡地設(shè)計(jì)成多層水平臺階式耕地，以此適應(yīng)農(nóng)作物的生長，并在滿足農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)上充分利用耕地面積，降低水土流失的程度。

3 水土保持工作減水減沙效益分析

3.1 水土保持效益

實(shí)現(xiàn)土壤的合理規(guī)劃與水土保持的有效管控是保證勞作生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的根本要求。采用不同的水土保持措施，會同步影響到原有的水土狀況，實(shí)際產(chǎn)生的環(huán)境效益也會存在差異性。保證水土資源的正?；鲃?dòng)，需要將水作為環(huán)境效益的出發(fā)點(diǎn)，實(shí)行一系列保護(hù)措施都是建立在對水資源的有效治理上。針對土壤資源的保護(hù)工作，需要著重關(guān)注土壤的沉積，控制水流對土壤的侵蝕。

由于我國地勢地貌較為復(fù)雜，諸多耕地建立在坡度較大的耕田上，需要投入的保護(hù)力度要大于地勢平坦的耕地。地形狀況存在相似性，但是為保證實(shí)際生產(chǎn)勞作的效果，必須根據(jù)具體情況制定出符合生產(chǎn)勞作標(biāo)準(zhǔn)的方案，在結(jié)合地域特征及環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，展開科學(xué)的數(shù)據(jù)測算，以保證設(shè)計(jì)方案的合理性與精準(zhǔn)性。結(jié)合實(shí)際調(diào)查與對比分析，明確規(guī)定范圍內(nèi)土壤沉積物中的有效性能，以實(shí)現(xiàn)減水、減沙的目標(biāo)。以退耕還林為例，其取得顯著成果的根本原因在于穩(wěn)固了泥土與沙礫的流動(dòng)，直接解決陡峭林地的水土流失問題。

3.2 減水效益分析

開展水土保持任務(wù)時(shí)，通常會采取水平或穴狀整地來實(shí)現(xiàn)減水減沙的效果。水平整地與穴狀整地都能夠通過增大地面凹凸程度與接觸面積來減少地表徑流對沙礫與土壤的沖刷侵蝕，有效保證土壤有機(jī)物的保留；由于土壤表面的粗糙程度得到提高，使地表徑流能夠高效的滲透至土壤間隙內(nèi)，降低了水土流失對耕田帶來的負(fù)面影響。結(jié)合水平整土與穴狀整體這兩種措施，積極擴(kuò)大植物或農(nóng)產(chǎn)品的種植，利用多種措施來實(shí)現(xiàn)防固減水的目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上保證水土保持區(qū)域內(nèi)土壤的肥力，減少土壤沙化現(xiàn)象。

3.3 減沙效益分析

根據(jù)SWAT 模型，得出種植者有效減沙的模擬效果，再結(jié)合植被覆蓋方法來提升減沙控沙的效用，有效控制地表徑流挾沙的現(xiàn)象，從而降低多種自然因素對土壤的侵蝕效果，以此保證土壤有機(jī)物及相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)的保留。通過先進(jìn)的系統(tǒng)模擬出實(shí)際減沙最有效的方案，附加農(nóng)作物及植被的建設(shè)，就可以在一定程度上降低甚至杜絕土壤的沙化速度與程度，最終完成土壤的科學(xué)管理[3]。

4 結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)更加高效可靠的水土保持工作，最為根本的管理目標(biāo)在于控制水土流失。在制定實(shí)際的水土保持策略時(shí)，必須針對區(qū)域特征展開水土的科學(xué)優(yōu)化配置，水土保持與減沙減水都需要對土壤進(jìn)行科學(xué)化保護(hù)、對水流進(jìn)行實(shí)效化管控。達(dá)成水土保持措施及減水減沙效用的最大化，需要注意結(jié)合規(guī)定區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)存配置，將實(shí)行措施的優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行分析，保證采取的優(yōu)化措施具有針對性與可靠性。