试论水土保持水环境效应

1、试论水土保持水环境效应摘要：水土保持问题一直是我国可持续发展战略中一 个不可回避的问题，也是关系到我国生态文明建设的长期 问题。水土保持措施不仅可以提高坡地的蓄水保土能力， 改善土壤的理化性质，减少流域水土资源和可溶性盐的流 失量，滤除径流中的泥沙和固体颗粒污染物，使水质得到 净化。由于水土流失治理的长期性、复杂性和艰巨性，水 土保持科研工作也始终面临着挑战。因此，进行水土保持 措施对水资源与水环境的影响研究已经势在必行。本文在 把握当前我国水土流失与水土保持措施实施现状的基础上, 探讨了水土保持措施对水环境的效应与影响机理。关键词：水土保持水环境效应21世纪水的问题已成为世界各国关注的焦点。

2、水土流 失不仅导致土地退化、耕地毁坏，制约山区经济社会发 展，而且加剧江河湖库淤积和洪涝灾害，恶化生存环境， 对我国的生态安全构成重大威胁。水土流失是我国一项主 要的环境问题。水土流失破坏了大量的土地资源，淤塞江 河湖库、加重洪涝灾害，影响水资源的开发和利用，严重 影响了我国的生态安全与环境安全。为此，建国以来我国 即进行了大规模的水土保持综合治理工作。但是水土保持 改变了流域的下垫面条件，影响流域水文过程，由于水土 保持措施蓄水功能显著，干旱区河流径流往往显著减少。特别是20世纪90年代以来，黄河年下游断流日益严重， 水土保持与流域水资源安全关系的问题引起了人们广泛的 关注。1水土保持与水资

3、源安全水土保持减沙对水资源安全的影响水土流失造成河流含沙量增加，以致淤塞下游河流、 湖泊、水库、渠道，不利于水资源的充分利用。输沙用水量是流域生态用水量的一部分，为了防止泥 沙淤积、维持正常的河道形态，多沙河流河道必须保持一 定的流量，而且这部分流量一般是洪水流量对生态环境和 社会生活的其他方面是无益的甚至有害的；由于水土保持 增加了河道内用水，水土流失会减少一个流域的可利用水 资源量。由于泥沙与洪水高度相关，多沙河流上的水库，为了 避免泥沙淤积，往往采取“蓄清排浑”的运行方式，用大 量水资源排沙，不利于充分发挥水库的调节功能，缓解枯 水期河流下游缺水的局面。水土保持减水对水资源安全的影响水土

4、保持具有显著的蓄水、保水作用，可能在一定程 度上减少河流径流量，造成全流域水资源总量的减少。观 测资料显示：经过大规模水土保持后，黄土高原地区河流 径流下降。但是水土保持减水量对全流域水资源总量影响 是微弱的，而且水土保持还具有增水、节水的作用。水土保持减水效益具有地域分异性和流域不整合性规 律。水土保持减水减沙效益的地域分异性既包括多沙河流 “水沙异源”规律，又指不同气候类型区河流径流与水土 保持关系不同。因气候的地带分异规律，不同地区水分蒸 发的限制因素不同，干旱半干旱地区，由于常年存在着水 分亏缺，土壤供水能力小于水分气化和水汽扩散能力，水 土保持可以增加入渗、减少地表径流，但是入渗的水

5、分首 先要补给土壤水，随着土壤供水条件的改善，流域蒸发量 就会提高，相应的径流量会减小。但是湿润地区就不同， 湿润地区的地表水分蒸发量主要由水分气化和水汽扩散能 力决定，与下垫面条件没有直接联系，水土保持因此也不 会对河川径流量产生明显的影响。水土保持减水量相当大一部分是洪水量，基本是不可 利用或难以利用的水量；水保措施拦蓄的洪水量相当一部 分在非汛期释放，增加河川基流。水土保持措施具有明显 的涵养水源的作用，可以改善一个地区水资源的可利用性。 水土保持虽然不能增加区域水资源数量，但可以控制坡面 土壤侵蚀，增加降水入渗，消减洪峰，调节和涵养水源， 有效改善一个地区的水资源质量。水土保持增加的下

6、垫面蒸散发量，并不是无效损失而是具有巨大的生效益。水土保持的蓄水保土作用，改善了土壤肥力，不仅有 助于植被恢复和生态改善，而且提高山区的土地生产力， 增加了大量的农林牧产品产量。如果不进行水土保持综合 治理，生产相同数量农产品就要消耗下游灌区大量水资源, 所以水土保持在流域范围内起到了节水作用。2水土保持与水环境安全 水土流失与非点源污染非点源污染是指大气、地面或土壤中的污染物质在降 雨淋溶和冲刷下随径流进入含水层、湖泊、河流、滨岸生 态系统等引起的污染。非点源污染与水土流失有着密切的 关系。与点源污染相比，非点源污染由于其分布广泛，污 水处理厂等传统的工程措施难以有效控制。除加强管理， 减少

7、非点源污染的来源外，非点源污染防治一般均与水土 保持结合起来，主要有水土保持耕作措施、水土保持工程 措施、植被缓冲带、缓冲湿地等。水土保持耕作和工作措 施一方面可以改良土壤，改善土壤的孔隙结构，增强土壤 的离子交换吸附能力，从而提高土壤的蓄水保肥性能，减 少降雨、灌溉产生的地表径流和深层渗漏以及因淋溶而流 失的营养盐类和其他可溶性物质；另一方面可以改变产流 产沙条件，减少土壤流失量和颗粒态的污染物的流失，从 而达到控制非点源污染的目的。植被缓冲带和缓冲湿地可 以滤除径流中的土壤和污染物颗粒，从而达到净化水质的 目的。植被缓冲带包括缓冲林带和缓冲草带，植被缓冲带 增加了地表粗糙度，从而降低了坡面

8、流速，增加了坡面径 流的入渗量，使径流中的泥沙与固体颗粒发生沉淀，削减 了污染物，达到控制非点源污染的效果。缓冲湿地作为农 田与水体的过渡带，通过土壤吸附、植物吸收、生物降解 等一系列作用，减少进入水体的污染物的数量。缓冲植被 带或缓冲湿地所固定的污染物一部分为植物吸收、固定， 另一部分在土壤孔隙界面上发生一系列生物化学反应。土 壤特别是周期性干湿交替的土壤中，氧化作用、矿化作用、 腐殖化作用、硝化作用、反硝化作用等都很活跃，对有机 物、硝态氮、鞍态氮等污染物的去除能力都很强。城市水土流失对水环境的影响城市化和工矿业发展对水土流失与非点源污染有着明 显的影响。城市化和工业化中的水土流失问题是水土保持 科学关注的新的热点问题。在城市、工矿企业、道路等基 础设施建设和发展的过程中，一方面使地表形态发生变化, 大量的深挖坡、高填坡工程产生了大量的高边坡，提供了 水土流失发生、发展的环境条件，另一方面在城市化、工 业化的进程中出现了大量的固体废弃物，这些固体废物如 果不能妥善的处置，将是水土流失新的物质来源。城市化 伴随着土地利用变化，大量的天然植被为屋顶、路面和其 他不透水地面代替，这割断了大气降水、地表水、土壤水、 地下水的天然联系，破坏了正常的水文循环与水文平衡。 不透水地面的径流系数很高，降水