楊榮輝
(盤山縣農(nóng)業(yè)水利事務服務中心,遼寧 盤錦 124010)
遼河流域?qū)儆跍貛Ъ撅L氣候,年降水量350-1000mm,全年降水量的65%集中于每年4-9月,年均徑流量89億m3。遼河干流以東離黃海較近,年降水量達到900mm,往西北降水量逐漸減少,到撫順、本溪一帶800mm,到沈陽、鐵嶺一帶減至700mm,中部法庫、盤山、新民一帶降水量為600mm,西遼上游為350-400mm且多風沙??梢?,區(qū)域上遼河流域降水量變率較大,東部為西部的2.5倍,明顯高于東北其它流域,在地區(qū)分布上遼河流域的供水條件較差。夏季多強度大、集流快、頻率高的暴雨,水位陡漲陡落很容易引起洪澇災害。徑流自西北向東南遞增,山地高于平原,參窩、二龍山、大伙房連線徑流深處于150-400mm范圍,西遼河沙丘草原區(qū)年徑流深多超過50mm。
遼河流域含沙量較高,僅次于海河、黃河,流域上游多為風沙土與黃白土,地貌形態(tài)以山丘為主,林草植被條件差,覆蓋率為30%左右,水土流失嚴重,屬于我國東北部風沙干旱嚴重的地區(qū)。流域內(nèi)含沙量較高的為柳河、西遼河各支流,實測值達到300-700kg/m3,高于東部的150%以上,最少的為福德店以下東側(cè)支流,鐵嶺斷面處平均含沙量3.6kg/m3。
福德店、八棵樹、通江口、開原、松樹、柴河、鐵嶺等典型水文站為遼河干流沙量測驗控制站,從1956年就開始監(jiān)測遼河流域輸沙量、含沙量,除個別年份停測外積累了長達55a的沙量資料。依據(jù)水文規(guī)范規(guī)定方法測驗的含沙量資料經(jīng)全省水文資料整編審查錄入國家水文數(shù)據(jù)庫,并以此作為文中相關(guān)數(shù)據(jù)來源。典型測驗控制站監(jiān)測的輸沙量數(shù)據(jù),基本能夠反映遼河流域的水土流失變化特征。遼河流域侵蝕模數(shù)、年輸沙量、徑流量統(tǒng)計輸入,如表1和圖1所示。資料顯示,遼河流域1966-2015年的平均輸沙量為1943萬t。
表1 分段統(tǒng)計的流域輸沙量
圖1 侵蝕模數(shù)、年輸沙量及徑流量過程線
時段一:1956-1965年遼河流域年均輸沙量為2400.3萬t,受三年自然災害以及大躍進影響,大量泥沙隨1960年大洪水徑流而下,加之災害年代開荒種地使得植被覆蓋遭到極大的破壞,一般降水條件下就會帶來嚴重的水土流失。所以,該時段明顯高于其它時段的平均輸沙量。
時段二:1966-1975年遼河流域年均輸沙量1772.4萬t,受“文革”的影響流域內(nèi)普遍存在濫砍盜伐的現(xiàn)象,加之管理混亂致使大量山林被毀壞,由此產(chǎn)生比較嚴重的水土流失。
時段三:1976-1985年遼河流域年均輸沙量1526.2萬t,改革開放初期社會穩(wěn)定、生產(chǎn)發(fā)展,山林逐漸恢復生長,土壤侵蝕得到有效遏制,水土流失表現(xiàn)出波動減少的趨勢。
時段四:1986-1995年遼河流域平均輸沙量為2681.1萬t,其中1995年洪水所帶來的輸沙量明顯高于多年平均值,達到該階段的最大值11766萬t,除1995年極端年份外,其它年份的平均輸沙量為1671.6萬t,較多年平均值1943萬t減少14.0%,這主要與農(nóng)耕方式的改變有關(guān)。期間傳統(tǒng)的“四趟三鏟”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式被替代,由于施用了長效除草劑致使許多農(nóng)田(以大田為主)植被減少,一般條件下不會產(chǎn)生嚴重水土流失,而遇暴雨時則極易引起大范圍的水土流失。通過對比1960年與1995年的洪峰流量發(fā)現(xiàn),在洪水等級相差不大的情況下1995年輸沙量約為1960年的2倍,這主要與破壞地表植被覆蓋有關(guān),地表覆蓋層破壞既加劇了水土流失程度,又會進一步帶來滑坡、泥石流等災害。
時段四:1996-2005年遼河流域平均輸沙量1493.1萬t,明顯低于多年平均值,期間未出現(xiàn)較大洪水,由此所造成的土壤侵蝕較小。同時,輸沙量的變化過程及其影響因素與侵蝕模數(shù)基本相同。
時段五:2006-2015年遼河流域平均輸沙量1783.7萬t,由于2010年出現(xiàn)了歷時將近1個月的洪水而造成了較大的輸沙量。與多年平均值相比其他年份的輸沙量都比較小,其中2009年輸沙量最小為347萬t。另外,由于采取了退耕還林草等一系列措施,使得水土流失得到一定的控制,但必要工程措施的缺乏導致較大洪水年還是會引起劇烈水土流失。
總體而言,人類社會活動與自然界的變化密切相關(guān),流域生態(tài)環(huán)境及其植物資源破壞、管理失控、政治混亂和重大的社會動亂等都會在一定程度上加劇水土流失[1-2];此外,水土流失也會受到重大農(nóng)耕方式改革的影響,如長效除草劑的大量施用降低了地表植被覆蓋度,降水條件下加劇了水土流失;森林、地表覆蓋度與水土流失程度負相關(guān),即林草覆蓋度越低水土流失越嚴重;降雨量、降水強度與水土流失正相關(guān),即降水越強則引起的水土流失越嚴重。實踐表明[3],水土流失與高強度降水直接相關(guān),每當較強較大降水引發(fā)洪水時就會產(chǎn)生嚴重的水土流失[4]。
3.1.1 自然因素
1)植被破壞。遼河流域中上游適宜耕種的土地較少,多以山地為主,部分坡地被開墾成耕地導致天然林木覆蓋結(jié)構(gòu)破壞,森林覆蓋范圍銳減,加之長效除草劑的大量施用降低了地面植被覆蓋度,林草覆蓋度的減少大大減弱了土壤抗流失、抗侵蝕能力,水土流失不斷的加劇。
2)土質(zhì)疏松。流域內(nèi)土質(zhì)以砂土和顆粒土土壤為主,其中砂土、顆粒土直徑處于20-55mm和0-15mm范圍,黏性土壤含量低而土壤粗粒含量高,土質(zhì)疏松且具有較好的透水性,土壤抗侵蝕和抗沖刷能力低,因降水或冰雪融化形成的坡面徑流易產(chǎn)生剝蝕,進一步導致水土流失。
3)水力侵蝕。遼河流域總面積21.9km2,地貌形態(tài)復雜,其中沙丘區(qū)占6.3%,平原區(qū)占34.5%,丘陵區(qū)占23.5%,山地占35.7%,地勢大致呈自東西兩側(cè)向中間、自北向南傾斜。此外,流域年內(nèi)降雨分布不均,汛期降雨占全年的60%以上,并多以大雨、暴雨形式出現(xiàn)。降雨集中、強度大、歷時短且徑流速度快,沖刷作用強烈極易破壞表層土壤,從而引起嚴重的土壤侵蝕,其中水力侵蝕為造成遼河流域水土流失的關(guān)鍵因素。
3.1.2 人為因素
1)管理失控。1982年之前,大部分地區(qū)普遍都缺少管理機構(gòu)和可靠的法律依據(jù),水土保持工作的開展多以有關(guān)管理條例為依據(jù),加之制度上與組織上不健全致使水土保持工作多存在軟弱性、局限性。管理上的不到位以及制度上的不健全是難以有效控制水土流失的關(guān)鍵因素,遇到社會不穩(wěn)定或重大社會事件時林木和水土保持管理經(jīng)常失控,林草涵養(yǎng)水源能力減弱、林草資源破壞以及森林覆蓋減少等,在很大程度上降低了林草水土保持功能。
2)盲目開墾。近年來,農(nóng)民對耕地的廣種薄收,致使商品糧數(shù)量與質(zhì)量不斷下降,當?shù)厝罕娐訆Z山林植被的速度加快;此外,隨著耕地資源日益減少和商品糧收益的下降,畜牧業(yè)成為農(nóng)民增收的主要途徑,但由于沒有合理的規(guī)劃,造成農(nóng)民過度放牧,對流域植被造成嚴重破壞[5]。
3)開發(fā)建設(shè)破壞。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展開發(fā)性建設(shè)逐漸增多,廢土料亂倒亂堆的現(xiàn)象越來越普遍,對原有地表植被和結(jié)構(gòu)造成破壞。為追求局部利益,部分地區(qū)無法正確處理水土資源保護與經(jīng)濟建設(shè)之間的關(guān)系,林木砍伐、挖沙取土、山礦過度開采等致使水土流失更加嚴重。
3.2.1 建立與完善管理制度
通過建立健全相關(guān)法律法規(guī),使水土保持工作有法可依,逐步實現(xiàn)制度化、規(guī)范化發(fā)展。根據(jù)國家、省市相關(guān)法律、法規(guī),制定適合遼河流域的水土保持政策和規(guī)定,在生態(tài)建設(shè)和水土保持工程中明確各級政府的責任、義務,加快組織管理機制建設(shè)和相關(guān)法律法規(guī)的建立,嚴格實行監(jiān)理制、招投標制等,采取群眾投資、專業(yè)隊伍、招商、承包等多種方式,積極參與水土流失防治。有計劃的分時間、分區(qū)域、分地塊實行保濕、護草、育林、封山等,充分發(fā)揮大自然的自修復功能有效治理遼河流域水土流失。
3.2.2 加大執(zhí)法監(jiān)管力度
實踐表明,加大執(zhí)法力度、注重監(jiān)督管護是防治水土流失有力保障。加強水土保持預防監(jiān)督是控制新增水土流失有效手段,必須堅持預防為主、治管并重的原則加大對流域的監(jiān)管,從而遏制水土流失的發(fā)生發(fā)展,鞏固水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)成果。
3.2.3 加強流域生態(tài)修復
遼河流域全長1345km,橫跨遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、河北四省,必須加強各地水保部門的交流合作,嚴格執(zhí)行統(tǒng)一的管理規(guī)定,貫徹落實退耕還林相關(guān)要求。以提高林草覆蓋率、整治坡地為重點,將階段性與連續(xù)性相結(jié)合、分散與集中治理相結(jié)合,制定科學合理的治理規(guī)劃。例如,對超過25°的坡地實行退耕還林草措施,對不超過25°的坡地實行水平耕種或者梯田,農(nóng)耕過程中要最大程度的提高地表覆蓋物生存時間,以短效除草替代長效除草;對侵蝕溝壑種植植物帶,通過實行植物封溝、建石壩攔土等措施充分發(fā)揮保土蓄水功能;對易形成風沙的地區(qū)要嚴禁挖去土石料、禁止開荒。
3.2.4 強化開發(fā)建設(shè)項目審批
對于在遼河流域從事開發(fā)建設(shè)、勘探、生產(chǎn)、養(yǎng)殖以及種植等活動的個人、相關(guān)單位及各部門,貫徹執(zhí)行水土保持和土地資源規(guī)劃方案組織生產(chǎn)經(jīng)營,并在規(guī)劃范圍內(nèi)做好相應的水保工作,自覺接受有關(guān)機構(gòu)的監(jiān)督與檢查。將水土流失補償措施作為建設(shè)項目審查的一項重要內(nèi)容,對不符合要求或者沒有補償措施的不予審批。
水土流失治理是一項見效慢、費用高、周期長、涉及范圍廣的復雜性系統(tǒng)工程,必須以各級政府作為主體,加快形成多渠道、多層次、多元化投資治理機制,在堅持政府主導地位的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮社會各界力量,采取多種有效的方式積極引導廣大群眾的參與。同時,要貫徹落實水土保持法、水保監(jiān)督執(zhí)法專項行動等要求,積極做好遼河流域水土流失治理工作。