威海市水文中心 徐艷會

為了全面綜合治理國內(nèi)水土流失問題，維護社會經(jīng)濟健康發(fā)展，我國出臺了一系列水土保持措施。水土保持措施可以預(yù)防水土流失問題，維護國內(nèi)生態(tài)平衡，加強農(nóng)田抗旱能力，合理調(diào)節(jié)河流經(jīng)流量，控制與預(yù)防河道內(nèi)部淤泥淤積，減少點源污染提高土地高效利用。水土保持的植物措施和農(nóng)耕措施還可以增加碳固定，減少空氣中的碳含量，有利于“碳達峰”“碳中和”等，但是水土保持措施實施過程中，也會影響到水文情況，如徑流量、河湖含沙量等。因此需要結(jié)合相關(guān)保護需求，科學(xué)合理應(yīng)用水土保持措施，實現(xiàn)措施實施相關(guān)目標。

一、水文發(fā)展現(xiàn)狀

全球工業(yè)化的不斷發(fā)展,城市廢氣、廢水等環(huán)境污染物資源日漸增多，對自然環(huán)境產(chǎn)生了巨大危害，并引發(fā)全球氣候變暖[1]。而水文與自然資源在整個世界水資源循環(huán)系統(tǒng)中，有著巨大影響力與驅(qū)動功能，如果水資源系統(tǒng)改變，將會導(dǎo)致人類生活和世界氣候環(huán)境都受到破壞，導(dǎo)致人類的生存品質(zhì)進一步降低。水資源循環(huán)系統(tǒng)中，地下水、地表水和生態(tài)水資源都和人體生活環(huán)境密切相關(guān)，該系統(tǒng)有著高度系統(tǒng)化、整體性的特征。所以如果某個系統(tǒng)受到了破壞，其他系統(tǒng)也就會因此遭受相應(yīng)危害，從而導(dǎo)致生態(tài)失調(diào)。但隨著世界氣候變暖現(xiàn)象日趨嚴重，地球表面的水文資源也在變化，雨水頻增，造成部分地區(qū)水資源循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)損害，阻礙當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。另外，在大部分干旱地區(qū)，降水量也隨著全球變暖明顯減少。而在山區(qū)地帶，全球變暖不僅影響了降雨量，也影響了水電運行，使得當?shù)厮那闆r受到嚴重影響，經(jīng)濟發(fā)展遲緩。一旦水資源與水環(huán)境受到破壞，基本較難恢復(fù)原狀，例如水土流失，將會造成土壤結(jié)構(gòu)失衡，植物生長區(qū)域逐漸減少，山體防護層損傷，出現(xiàn)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。盡管國內(nèi)工業(yè)化發(fā)展良好，但是水資源保護方面存在一定問題，嚴重影響了水文情況，使得農(nóng)業(yè)耕地生產(chǎn)力不足，供水質(zhì)量逐漸下降。

二、水土保持措施對水文情況的影響分析

（一）正向影響

首先，在適當?shù)牟课徊扇∷帘３执胧梢蕴岣咿r(nóng)田或者經(jīng)濟作物的生長環(huán)境，增加糧食產(chǎn)量和收入，且水土保持措施的設(shè)施可以有效攔截降雨，增加土壤含水量，明顯減少農(nóng)作物干旱次數(shù)，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。國內(nèi)信息技術(shù)發(fā)展迅速，行業(yè)均走向科技發(fā)展道路。水資源對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平具有重要作用。如若農(nóng)田種植地土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，則會嚴重影響土壤含水性能，降低土壤整體肥力水平，造成水土流失，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展受到阻礙。基于此，合理應(yīng)用水土保持措施，不僅可以改善農(nóng)田種植地土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤抗旱能力以及保濕能力，為農(nóng)作物生長打造良好土壤條件，促進農(nóng)作物健康生長，保證農(nóng)作物增收，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展，在我國西部區(qū)域溝道內(nèi)合理修建水利工程比如淤地等，還可以攔截山上部流失的土壤資源，增加種植面積和周邊農(nóng)民的收入。

其次，河流流經(jīng)區(qū)域采取水土保持措施，可以增加雨水的入滲，減少坡面徑流。增加入滲的同時，可以有效控制泥沙的流失，減少徑流中的含沙量。還可以延長徑流量在坡面的徑流時間，使河流的洪峰錯峰。所以適當?shù)乃帘３执胧┛梢杂行p少匯入河流的徑流量和泥沙含量，還可以調(diào)節(jié)洪峰，針對洪峰流量進行系統(tǒng)性調(diào)整，加強河流抗洪能力以及抗蓄能力，降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率[2]，減少河流的淤積，保證汛期河流的行洪能；力。工程不同，其所采用的水土保持措施也會存在一定差異性，相應(yīng)的河流抗洪能力以及抗蓄能力均會有所不同。在管理河流水資源期間，可以結(jié)合實際情況，針對河流水資源面臨的問題，選擇最合適最實用的水土保持措施，將各類資源進行再整合（如植物資源、林資源等），改善現(xiàn)有土壤條件。通過有效調(diào)節(jié)河流經(jīng)流，增加河流區(qū)域攔蓄數(shù)量，防止水土流失現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，在使用水土保持措施時，也應(yīng)根據(jù)河流經(jīng)流流量以及含沙量情況，對其進行有效控制，以此來完善河流區(qū)域河道容量，削減河流洪峰量，強化河流下游區(qū)域抗沖刷能力。

接著采取合適的水土保持措施，入河的徑流變小，減少徑流對河流岸邊的沖刷。徑流對河流的沖刷可以增加河流的含沙量，對沿河造成次生災(zāi)害。對于某些常遭受暴雨侵蝕的河流地段，該問題相對易于出現(xiàn)。通過采取合適的水土保持措施，可以減少入河的徑流量和含沙量，延長徑流的入河時間，對洪峰進行錯峰，則可以減少對兩岸的沖刷，同時也可以減少河流泥沙的淤積，泥沙淤積減少，徑流量減少且洪峰錯峰，可以增加河流的行洪能力。徑流的減少提高河流耐沖刷能力，有效減少沿岸次生災(zāi)害的發(fā)生和防止水土流失事件和土壤侵蝕的現(xiàn)象。

最后，采取合適且有效的水土保持措施，比如林草措施，可以通過林草截留，防止滴濺的侵蝕和坡面的侵蝕，從源頭減少水土流失和土壤侵蝕的發(fā)生。再減少土壤流失和土壤侵蝕的同時，可以對坡面的徑流進行攔蓄，增加徑流入滲，減少坡面徑流。入滲的徑流可以增加土壤的含水量，通過強化土壤結(jié)構(gòu)滲水能力，從而優(yōu)化周邊水環(huán)境系統(tǒng)，促進河道土壤侵蝕能力得到顯著提升[3]。同時，在實施林草維護類措施時，可以通過預(yù)防土壤免受雨水沖刷，有效避免侵蝕現(xiàn)象發(fā)生。加強土壤抗沖刷能力的同時，可以增加地下水的含量，使地下水的水位增高，增加水庫和河流的補給水源，增加農(nóng)田的灌溉能力，提高地方抗旱的能力，同時補給水源的增加，可以完善河流水環(huán)境，增加河流周邊人類的親水區(qū)域和休閑旅游區(qū)，提高河流周邊的生活質(zhì)量。河流水庫補給水源的增加，可以增加河流及水庫的生態(tài)流量，維持河流及水庫自身的生態(tài)系統(tǒng)，對維護或增加生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性具有較好的影響。

（二）不良影響

水土保持措施包含有工程措施、林草措施、臨時措施和農(nóng)耕措施。通過實施不同的水土保持措施，對其下墊面進行影響和改變，如果采取不合適水土保持措施，對下墊面進行擾動過于劇烈，不僅增加本區(qū)域的水土流失和土壤侵蝕，還會增加該區(qū)域的徑流量與徑流中的含沙量，縮短徑流的匯流時間，對河流產(chǎn)流機制產(chǎn)生不利影響，徑流量的增加和匯流的時間縮短，造成洪峰急且流量大，河道含沙量大且洪峰大起大落，也會影響水循環(huán)狀態(tài)，使其發(fā)生變化。盡管水土保持措施可以促進河流抗洪能力和抗蓄能力加強，使得水資源以及土壤結(jié)構(gòu)受到良好保護，但是與此同時，地表徑流量也會隨之減少[4]。例如，在增加人工造林面積時，河流蒸騰量會受其影響，不斷增長，導(dǎo)致該地域土壤缺乏水分，使得土壤逐漸干燥。由于地下水補給較少，地下水徑流量大大降低，在應(yīng)用水土保持措施時，攔蓄梯田等地的地表徑流需要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活提供水資源，也會造成河流區(qū)域內(nèi)部徑流量降低，影響下流區(qū)域，導(dǎo)致斷流現(xiàn)象發(fā)生。另外，在應(yīng)用水土保持措施時，因人類日常生活以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等會影響自然系統(tǒng)，使得流域內(nèi)部生態(tài)環(huán)境受到破壞，如排放污水等，嚴重時會造成局部發(fā)生水資源短缺現(xiàn)象。對于上述問題，相關(guān)部門應(yīng)引起重視，合理應(yīng)用水土保持措施，避免其產(chǎn)生負面影響，造成水資源以及水環(huán)境受到破壞。

三、預(yù)防水土保持措施對水文產(chǎn)生不良影響的相關(guān)措施

為有效防止水土保持措施對水資源以及水環(huán)境產(chǎn)生不良影響，在布設(shè)水土保持措施前應(yīng)結(jié)合實際情況，選擇適合區(qū)域的合理的水土保持措施，解決因人為修建或者布設(shè)水土保持措施而產(chǎn)生水土流失事件和土壤侵蝕等問題，保障河流的生態(tài)流量，維護生態(tài)系統(tǒng)多樣性，保障人民生活質(zhì)量，推動社會經(jīng)濟良好發(fā)展。針對目前水土保持措施對水文系統(tǒng)的相關(guān)影響，提出以下措施。

（一）結(jié)合水資源情況，合理應(yīng)用水土保持措施

在應(yīng)用水土保持措施時，應(yīng)調(diào)查區(qū)域的實際情況，結(jié)合當?shù)氐乃Y源實際情況，遵循適應(yīng)性原則，合理布設(shè)水土保持措施，改善因人為布設(shè)的水土保持措施對水文與水資源造成不利影響。為避免這樣的問題：首先，在必須布設(shè)水土保持措施的區(qū)域，可以通過適當?shù)牟荚O(shè)水土保持措施的工程措施、林草措施或農(nóng)耕措施等，對下墊面或者微地形進行改善，減少地表徑流，并延長徑流的匯流時間，增加徑流匯流過程中土壤的入滲能力，提高土壤滲水能力以促進農(nóng)作物生長環(huán)境水平，避免土壤遭到侵蝕，影響作物生長[5]。具體實施如下：可以在山丘區(qū)布設(shè)水平梯田，將“三跑田”改為“三保田”，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量，增加周邊農(nóng)民收入，且將順坡耕作布設(shè)水土保持措施后改為沿等高線耕作，改變耕作習慣，降低水土流失和土壤侵蝕。其次，在布設(shè)水土保持措施時，應(yīng)對農(nóng)田受到水流沖刷相關(guān)問題引起高度重視，合利布設(shè)農(nóng)田周邊的排水措施和沉沙措施，使水出田而沙不出田，確保農(nóng)田下游河道不受淤積，從而對河道行洪造成影響。同時防止土壤養(yǎng)分流失等。如若該地區(qū)耕地條件差，則宜采取退耕還林還草措施，使該區(qū)域進行生態(tài)修復(fù)，以此來提高土壤的抗蝕性和內(nèi)部有機物含量，有效改善土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)，強化土壤滲水性能。最后，可以通過采取生物措施，維護周邊生態(tài)環(huán)境。在水土流失周邊區(qū)域，大面積種植草地以及林地，強化土壤結(jié)構(gòu)以及性能，保證土壤在雨季時也可避免受到侵蝕，有效預(yù)防水土流失以及被雨水沖刷等現(xiàn)象發(fā)生，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進行，促進社會經(jīng)濟長效發(fā)展。

（二）針對水土保持措施影響作用，做好相關(guān)預(yù)防工作

通過采用工程措施、農(nóng)業(yè)措施以及生物措施，可以有效預(yù)防水土保持措施對水環(huán)境以及水資源產(chǎn)生的不良影響。首先，在應(yīng)用工程措施和農(nóng)業(yè)措施過程中，應(yīng)減少環(huán)境污染因素，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展，實現(xiàn)高效高產(chǎn)目標。在河流區(qū)域周邊，可以建設(shè)淤地壩以及小水塘基礎(chǔ)設(shè)施，利用這兩項設(shè)施凈化水環(huán)境中的污染物質(zhì)等，預(yù)防下游區(qū)域出現(xiàn)環(huán)境污染問題，幫助周邊居民提高生活質(zhì)量，提升農(nóng)作物生長環(huán)境水平[6]。其次，采用少耕方法，降低對土壤產(chǎn)生的相關(guān)影響力，控制與調(diào)節(jié)地表徑流，預(yù)防土壤發(fā)生侵蝕。如若發(fā)現(xiàn)非點污染，則應(yīng)及時采用高耕作方法，有效截斷水流，降低污染。最后，在使用生物措施時，可以通過種植林地，強化水土保持能力，將水環(huán)境中的污染物進行攔截，保證水資源和水環(huán)境質(zhì)量有所保障，有效避免水土保持措施產(chǎn)生的不良影響。

（三）優(yōu)化水資源以及水環(huán)境保護方案

在布設(shè)合適的水土保持措施期間，優(yōu)化水資源以及水環(huán)境保護方案至關(guān)重要，可以有效保證相關(guān)工作順利開展。首先，針對實際情況，建立護岸工程項目。可以通過組織開展河流岸坡相關(guān)防護工作，科學(xué)合理進行防洪，確保流域安全，依照安全原則，維護周邊生態(tài)環(huán)境，充分發(fā)揮護岸作用。其次，在河道區(qū)域開展清淤疏浚工作。河流抗洪能力差的主要原因在于河道內(nèi)垃圾多，或者積留大量淤泥和雜草，如何促進河流流動順暢是重要研究問題。可以根據(jù)該區(qū)域水質(zhì)情況，利用清淤疏浚方法，將河流內(nèi)淤泥部分挖除，提高岸坡安全穩(wěn)定性以及河流行洪安全性[7]。采取開挖斷面方式，實現(xiàn)河道清淤目標，加快工作進度，促進河流抗洪能力加強。需要注意的是在開展此項工作時，應(yīng)避免隨意加深河道深度，避免產(chǎn)生其他問題影響河流水體水質(zhì)。最后，應(yīng)該加強水土檢測力度，對水土保持狀態(tài)進行實時監(jiān)測，對水土流失主要原因有所了解，例如，氣候、地質(zhì)等。在具體監(jiān)測時，應(yīng)全面了解和掌握水土流失、植物覆蓋面積以及土壤條件等情況，明確發(fā)生水土流失后周邊居民生活是否受到影響、水環(huán)境是否受到危害。針對監(jiān)測結(jié)果，制定與實際貼合的治理方案，降低水土保持措施對水文產(chǎn)生的影響力。

（四）加大保護水資源以及水環(huán)境宣傳力度

盡管在應(yīng)用水土保持措施期間，對于水資源以及水環(huán)境保護意識逐漸加強，但是大部分地區(qū)人員意識仍然有待提升，因此宣傳工作或不可缺。首先，相關(guān)部門應(yīng)加大保護水資源以及水環(huán)境宣傳力度，使人人參與宣傳，提高全民的保護意識，人人參與水資源及水環(huán)境的保護，確保各層面人員具備良好的保護意識，主動承擔保護生態(tài)環(huán)境相關(guān)責任，緩解國內(nèi)水文面臨的嚴峻問題，改善水文情況，促進相關(guān)生產(chǎn)順利、社會經(jīng)濟發(fā)展向好。其次，開展水土保持措施項目時，相關(guān)部門應(yīng)要求施工單位明確水資源保護措施，制定完善的保護方案，充分考慮周邊居民生活情況，避免水資源以及水環(huán)境受到人為的破壞，維護和改善水資源及水環(huán)境向好發(fā)展。最后，相關(guān)部門可以總結(jié)和歸納水資源以及水環(huán)境保護實施要點，不斷完善保護措施要求，保證宣傳可行性以及針對性，從根源解決問題，維護國內(nèi)水文情況，保持生態(tài)平衡。

（五）水土保持措施研究重點

1.水文分析

水土保持措施中的基礎(chǔ)部分為水文分析。在進行水文分析時，需要搜集水文泥沙觀測資料，建立治理前流域產(chǎn)流產(chǎn)沙模型，代入治理之后的降雨條件，將治理前的產(chǎn)流產(chǎn)沙量計算出來，再將其與治理后的水沙量進行比較，得出水土保持措施對水沙的影響量。該分析法可以通過不同計算方法，分析降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙量以及徑流系數(shù)，如雙累積曲線等，且這些方法計算過程較為簡單，具有效率高、模型直觀的特點。

2.成因分析

該分析方法依據(jù)不同水土保持措施，實現(xiàn)減水減沙。同時通過考慮產(chǎn)沙在河道中的輸移變化、沖淤變化以及新增水土流失量等，將水土減水減沙效益計算出來。該分析方法主要統(tǒng)計措施數(shù)量、確定蓄水保土定額，可以有效降低土壤侵蝕發(fā)生概率，檢測水文分析法計算結(jié)果是否合理，根據(jù)計算結(jié)果，分析蓄水攔沙效益，預(yù)測水沙變化，預(yù)防水土流失等現(xiàn)象。

3.非點源污染計算

非點源污染負荷計算，主要包含以下部分：第一，溶解態(tài)物質(zhì)，指的是降雨徑流中產(chǎn)生的污染物，其在水中溶解后隨地表徑流進入河流之中；第二，吸附態(tài)物質(zhì)，指的是對土壤產(chǎn)生侵蝕作用的固態(tài)污染源，與被侵蝕土壤共同輸送至水中。非點源污染產(chǎn)生的主要原因為土壤受到侵蝕，在運移基礎(chǔ)上產(chǎn)生該污染源。其中流域下游水環(huán)境造成污染，就是因為降雨產(chǎn)沙形成污染物。通過分析流域地表徑流以及地下水水質(zhì)，可以有效研究水保水環(huán)境效應(yīng)，但是由于非點源污染復(fù)雜多變，具備不確定性因素，給相關(guān)模型建立、監(jiān)測工作開展等造成一定影響。

四、結(jié)論

綜上所述，水土保持措施在應(yīng)用過程中，不僅會對水文產(chǎn)生正向影響，也會對其產(chǎn)生不良影響，相關(guān)部門以及參與人員應(yīng)制定有力措施，對不良影響進行預(yù)防，保證水環(huán)境以及水資源水體質(zhì)量良好、周邊居民生活質(zhì)量有所保障、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植高產(chǎn)高質(zhì)，有效促進社會經(jīng)濟健康發(fā)展，提高國民生活水平。