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【摘 要】 流域上中游水土保持是保证水利工程安全运行、延长工程使用寿命的有效措施,在水土保持项目设计和实施过程中,兼顾设及的各方利益,使建设得到有效、合理的实施,并为今后的管理提供一定的基础,在各方效益得到保障的情况下,使水土保持综合治理取得应有的成效,建设势在必行。
【关键词】 水土保持;治理;必要性
呼图壁河流域是《呼图壁县水土保持规划》推荐的重点治理流域,并列入《新疆维吾尔自治区2009-2011年水土保持重点工程建设规划》中。水土流失类型主要为风力侵蚀和水力侵蚀,是呼图壁县水土流失危害较大区域。项目区内表现出水土流失危害重、治理难度大等区域性水土流失特征。
1 流域自然地理概况
呼图壁河发源于东天山北麓中段,准噶尔盆地南缘,流域地理位置约处东经86°05′-87°08′、北纬43°07′-45°20′一带。呼图壁河从分水岭到准噶尔盆地的沙漠腹地,地形总的趋势是南高北低,由东南方向向西北方向倾斜。流域西南与玛纳斯河交界源峰为最高峰,海拔5292m,北部平原沙漠最低处仅360m,南北高差近5000m。从河源至河道下游,大致可以分为山地-丘陵-冲积扇-冲洪积平原四个地貌带。按地形变化,可以概括为三大地貌单元,即南部山区、中部平原区、北部沙漠区。因此,流域内气候、土壤、植被及水文要素的垂直地带变化十分显著。
呼图壁河整个灌区位于流域中下游的冲洪积扇倾斜平原和冲积平原上,由四个一级灌区组成:阿魏滩灌区、独山子灌区、青年干渠灌区和大小海子水库灌区;灌区总人口20.5万,灌溉面积105.44万亩,年灌溉用水量3.6亿m3。阿魏滩渠首在青年渠首上游约17km处,为拦河渠首,引水闸在右岸,引水流量6m3/s,主要解决河道右岸阿魏滩区农业用水。独山子引水渠在青年渠首上游约1.9km处,渠首在河道左岸局部拦河,引水流量3.5m3/s。
流域综合治理范围位于呼图壁河中游,中心地理位置N44°09'20〞、E86°50'11〞,主要包括该流域的青年渠灌区渠首、渠首下游河道区和灌溉渠道及其保护地区域。治理面积15.53hm2。
2 水土流失状况
呼图壁河流域土地总面积9518.45km2(1428万亩)。其中宜农地150万亩,宜林地84万亩,宜牧地935万亩,河滩、沼泽、苇湖28万亩,戈壁183万亩,冰雪石山7.2万亩,沙漠98万亩,其它53万亩。未利用土地面积332万亩,占总土地面积的21.6%。呼图壁河流域地多水少,水土资源极不平衡。
地利用中存在的主要问题是:土地经营单一化,农、林、牧、经协调发展结合不够,还有待进一步开发。经调查统计,项目区未利用土地面积减小,林地、草地面积增加,有利于生态环境改善,提高了土地利用率。
治理区内导致水土流失的因素有自然和人为两种。自然因素为降水、植被、地形地貌等方面,人为因素主要是指人类不合理的开发利用活动等。
(1)自然因素
①气候因素
呼图壁河流域南部区,属于高山冻融重力侵蚀预防保护区、中山微度水力侵蚀林牧保护利用区和低山丘陵轻度、中度水力侵蚀监督治理区。高山区海拔3400m以上,气候严寒,基岩裸露,土壤贫瘠,砾石遍布,地表终年积雪,共有大小冰川239条,面积72.07km2,冰层厚度一般为30m左右,冰储量23.53亿m3,是天然的固体水库,是呼图壁河各支流的发源地,大部分地区分布着现代冰川和终年积雪。据统计资料,降水强度为70mm/h的暴雨所产生的地面动能,几乎是强度为50mm/h的暴雨的100倍,如果这类暴雨持续1小时,它所产生的的能量可以把地面15cm厚的表土抬起84~90cm。根据呼图壁县相关的水文资料,项目区所处的前山丘陵区降雨在15~20mm/h时,就会产生洪水,由于降雨强度超过了土壤正常的渗透能力,从而产生地面径流,当发生暴雨时,雨水携带泥沙汇入呼图壁河河道,形成的洪水峰高量大,据测算洪峰流量是同时期多年平均流量的100多倍。加之项目区地表植被覆盖度低,多数为30~40%,而且因人为因素植被退化严重,尤其是天然草场,保水能力差,故水土流失较为严重。
②地形、地貌
项目区内分布着很多长短不一、深度不同的毛支沟,低山丘陵地东侧与中山山麓之间,分布有比较宽阔的山间盆地和谷地,低山被数条支沟切割成若干地段,低矮破碎,多呈丘陵特征,地形复杂多样也为水土流失提供了条件。
③植被因素
项目区主要植被有苔藓、狐茅、铁干蒿、绣绒菊、锦鸡尔等,植被稀疏低矮,草层高度10~30cm,盖度小于60%。由于山地森林、植被的破坏,春季高山雪水融化后,形成强烈径流,再加上地表松散,堆积物裸露,坡面和沟槽水流冲刷切割土壤,致使水土流失严重,为呼图壁河流泥沙的主要发源地,属于轻度水力侵蚀区。洪水携带的泥沙输往下游,淤积输水干渠,冲决渠堤,使下游灌区农田也造成了水土流失,水土流失主要以沟蚀为主。
(2)人为因素
水土流失导致生态环境进一步恶化,为了生存人们不断地开发建设。频繁的人为活动加剧了水土流失。根据调查,随着人口的增多,人类活动加剧,特别是不合理利用土地和水资源,自然植被破坏严重。过度放牧使大量天然草场植被遭到严重破坏,加上滥垦和草场水利建设严重滞后等因素造成草场退化严重,长期樵采取柴,大梭梭和胡杨均已采光,同时,由于在土地利用开发过程中,大量的“家庭农场”由于缺少资金,生产和管理方式落后,不重视基础建设,其开垦的土地多为低产田,普遍进行掠夺式经营,使原始植被遭到严重破坏,沙丘出现南移,沙埋农田和家园的现象屡屡发生。
3 水土保持综合治理的目的和意义
近年来流域内加大了水土保持工程的建设,修建新渠首工程,同时对渠道、河岸、河道等治理工程,防止河岸崩塌,加强了水土保持功能。 通过进行水土流失的治理,减轻风害水灾,使生态环境得到基本改善,从而促进当地的农牧业发展,最终建立起一个良好的生态环境及农牧业经济稳步发展的区域。通过项目的实施,取得治理经验及风蚀类型区的水土流失治理模式。
根据治理区内的地形、地貌特征,以及区域内的水土流失特点,以治理水土流失为中心,兼顾生态效益和经济效益,采取工程措施、生物措施相结合的方法,从上到下,布设各级防护体系。
3.1水土流失治理工作中存在问题
(1)防护体系不完善
当地在水土保持治理方面取得了一定的成绩,但水土保持工程建设仅是围绕着保护引水渠首、引水干渠等水工建筑物而配置,水土流失较为严重的产沙段却无防护措施。未从根本上遏止水土流失。
(2)由于流域内水土流失面积大,地形较复杂,造成治理难度较大,水保治理设施不完善。呼图壁县在呼图壁河流域自筹资金修建的一些水土保持治理工程防护标准偏低,治理措施比较分散,无法形成规模治理效果。同时治理工程缺乏监测资料的收集和评价。
(3)流域内农牧民水土保持法律意识淡薄,缺乏技术知识,造成管理水平低,需进一步加强。
(4)流域生态环境有恶化趋势。这是由多方面的因素造成的,首先是水土流失严重影响了生态平衡。多年来山区的洪水造成的水力侵蚀,加重了区域内生态环境的恶化,威胁到项目区内居民正常生活秩序;第二由于流域内近二十年来一味地发展生产,忽略了生态平衡,天然草地受过度放牧等人为因素影响,破坏了原始草原的植被,草场退化严重,加剧生态环境恶化趋势。
(5)资金投入不足,开展治理难度大。呼图壁县经济基础相对较薄弱,经济收入来源少,加上地方财政困难,治理水土流失所需资金主要靠国家补贴,资金投入十分有限。
(6)由于水土保持治理工作涉及行业较广,对于流域治理措施实施后的管理制度和方法,还需进一步改进和完善。
以上几点在一定程度上影响着项目区的水土保持治理力度,加之资金短缺,投入不足,财力有限,拿不出更多资金投入到水土保持项目上,因此每年治理面积有限,规模也很小。项目区今后应认真做好项目前期准备工作,积极争取资金,加大投资力度,使水土保持工作在当地有较大发展,使当地的生态环境向良性循环方向发展。
3.2水土流失综合治理的合理化建议
1)水土保持是一项社会性、公益性事业,对历史上长期形成的或自然灾害造成的严重水土流失地区,应争取以国家投入为主,有利于水利可持续发展。
2)继续在灌区进行农业产业结构调整,大力扶持抗旱优势产业,增强发展后劲,努力提高农民收入水平,实现新农村建设同治理水土流失双赢。
3)加强生态修复,提高植被涵养水源能力,防止土地沙化。对荒漠化植被进一步加大封育保护的力度,保护天然草场和野生动植物,使草原生产力保持稳定。同时采取“开发小绿渊、保护大生态”,措施,在绿洲平原区水源条件较好的区域发展人工草场和经济林等,来保护山区大生态。对绿洲边缘的荒漠植被也需要加强生态修复力度,主要进行封育保护,防止土壤沙化并威胁生态安全。
4)对人类建设过程中新产生的水土流失要加强治理,如采矿、修路等,水土保持部门要进行监督执法,坚决遏制新的水土流失。为了推动经济社会的可持续发展,需要坚持不懈地进行水土流失综合治理,保护生态环境。
综上所述,呼图壁河流域内水土流失危害比较严重,进行水土保持综合治理势在必行,水土保持项目实施所产生的经济效益、社会效益和生态效益将起到较为显著的作用。
【关键词】 水土保持;治理;必要性
呼图壁河流域是《呼图壁县水土保持规划》推荐的重点治理流域,并列入《新疆维吾尔自治区2009-2011年水土保持重点工程建设规划》中。水土流失类型主要为风力侵蚀和水力侵蚀,是呼图壁县水土流失危害较大区域。项目区内表现出水土流失危害重、治理难度大等区域性水土流失特征。
1 流域自然地理概况
呼图壁河发源于东天山北麓中段,准噶尔盆地南缘,流域地理位置约处东经86°05′-87°08′、北纬43°07′-45°20′一带。呼图壁河从分水岭到准噶尔盆地的沙漠腹地,地形总的趋势是南高北低,由东南方向向西北方向倾斜。流域西南与玛纳斯河交界源峰为最高峰,海拔5292m,北部平原沙漠最低处仅360m,南北高差近5000m。从河源至河道下游,大致可以分为山地-丘陵-冲积扇-冲洪积平原四个地貌带。按地形变化,可以概括为三大地貌单元,即南部山区、中部平原区、北部沙漠区。因此,流域内气候、土壤、植被及水文要素的垂直地带变化十分显著。
呼图壁河整个灌区位于流域中下游的冲洪积扇倾斜平原和冲积平原上,由四个一级灌区组成:阿魏滩灌区、独山子灌区、青年干渠灌区和大小海子水库灌区;灌区总人口20.5万,灌溉面积105.44万亩,年灌溉用水量3.6亿m3。阿魏滩渠首在青年渠首上游约17km处,为拦河渠首,引水闸在右岸,引水流量6m3/s,主要解决河道右岸阿魏滩区农业用水。独山子引水渠在青年渠首上游约1.9km处,渠首在河道左岸局部拦河,引水流量3.5m3/s。
流域综合治理范围位于呼图壁河中游,中心地理位置N44°09'20〞、E86°50'11〞,主要包括该流域的青年渠灌区渠首、渠首下游河道区和灌溉渠道及其保护地区域。治理面积15.53hm2。
2 水土流失状况
呼图壁河流域土地总面积9518.45km2(1428万亩)。其中宜农地150万亩,宜林地84万亩,宜牧地935万亩,河滩、沼泽、苇湖28万亩,戈壁183万亩,冰雪石山7.2万亩,沙漠98万亩,其它53万亩。未利用土地面积332万亩,占总土地面积的21.6%。呼图壁河流域地多水少,水土资源极不平衡。
地利用中存在的主要问题是:土地经营单一化,农、林、牧、经协调发展结合不够,还有待进一步开发。经调查统计,项目区未利用土地面积减小,林地、草地面积增加,有利于生态环境改善,提高了土地利用率。
治理区内导致水土流失的因素有自然和人为两种。自然因素为降水、植被、地形地貌等方面,人为因素主要是指人类不合理的开发利用活动等。
(1)自然因素
①气候因素
呼图壁河流域南部区,属于高山冻融重力侵蚀预防保护区、中山微度水力侵蚀林牧保护利用区和低山丘陵轻度、中度水力侵蚀监督治理区。高山区海拔3400m以上,气候严寒,基岩裸露,土壤贫瘠,砾石遍布,地表终年积雪,共有大小冰川239条,面积72.07km2,冰层厚度一般为30m左右,冰储量23.53亿m3,是天然的固体水库,是呼图壁河各支流的发源地,大部分地区分布着现代冰川和终年积雪。据统计资料,降水强度为70mm/h的暴雨所产生的地面动能,几乎是强度为50mm/h的暴雨的100倍,如果这类暴雨持续1小时,它所产生的的能量可以把地面15cm厚的表土抬起84~90cm。根据呼图壁县相关的水文资料,项目区所处的前山丘陵区降雨在15~20mm/h时,就会产生洪水,由于降雨强度超过了土壤正常的渗透能力,从而产生地面径流,当发生暴雨时,雨水携带泥沙汇入呼图壁河河道,形成的洪水峰高量大,据测算洪峰流量是同时期多年平均流量的100多倍。加之项目区地表植被覆盖度低,多数为30~40%,而且因人为因素植被退化严重,尤其是天然草场,保水能力差,故水土流失较为严重。
②地形、地貌
项目区内分布着很多长短不一、深度不同的毛支沟,低山丘陵地东侧与中山山麓之间,分布有比较宽阔的山间盆地和谷地,低山被数条支沟切割成若干地段,低矮破碎,多呈丘陵特征,地形复杂多样也为水土流失提供了条件。
③植被因素
项目区主要植被有苔藓、狐茅、铁干蒿、绣绒菊、锦鸡尔等,植被稀疏低矮,草层高度10~30cm,盖度小于60%。由于山地森林、植被的破坏,春季高山雪水融化后,形成强烈径流,再加上地表松散,堆积物裸露,坡面和沟槽水流冲刷切割土壤,致使水土流失严重,为呼图壁河流泥沙的主要发源地,属于轻度水力侵蚀区。洪水携带的泥沙输往下游,淤积输水干渠,冲决渠堤,使下游灌区农田也造成了水土流失,水土流失主要以沟蚀为主。
(2)人为因素
水土流失导致生态环境进一步恶化,为了生存人们不断地开发建设。频繁的人为活动加剧了水土流失。根据调查,随着人口的增多,人类活动加剧,特别是不合理利用土地和水资源,自然植被破坏严重。过度放牧使大量天然草场植被遭到严重破坏,加上滥垦和草场水利建设严重滞后等因素造成草场退化严重,长期樵采取柴,大梭梭和胡杨均已采光,同时,由于在土地利用开发过程中,大量的“家庭农场”由于缺少资金,生产和管理方式落后,不重视基础建设,其开垦的土地多为低产田,普遍进行掠夺式经营,使原始植被遭到严重破坏,沙丘出现南移,沙埋农田和家园的现象屡屡发生。
3 水土保持综合治理的目的和意义
近年来流域内加大了水土保持工程的建设,修建新渠首工程,同时对渠道、河岸、河道等治理工程,防止河岸崩塌,加强了水土保持功能。 通过进行水土流失的治理,减轻风害水灾,使生态环境得到基本改善,从而促进当地的农牧业发展,最终建立起一个良好的生态环境及农牧业经济稳步发展的区域。通过项目的实施,取得治理经验及风蚀类型区的水土流失治理模式。
根据治理区内的地形、地貌特征,以及区域内的水土流失特点,以治理水土流失为中心,兼顾生态效益和经济效益,采取工程措施、生物措施相结合的方法,从上到下,布设各级防护体系。
3.1水土流失治理工作中存在问题
(1)防护体系不完善
当地在水土保持治理方面取得了一定的成绩,但水土保持工程建设仅是围绕着保护引水渠首、引水干渠等水工建筑物而配置,水土流失较为严重的产沙段却无防护措施。未从根本上遏止水土流失。
(2)由于流域内水土流失面积大,地形较复杂,造成治理难度较大,水保治理设施不完善。呼图壁县在呼图壁河流域自筹资金修建的一些水土保持治理工程防护标准偏低,治理措施比较分散,无法形成规模治理效果。同时治理工程缺乏监测资料的收集和评价。
(3)流域内农牧民水土保持法律意识淡薄,缺乏技术知识,造成管理水平低,需进一步加强。
(4)流域生态环境有恶化趋势。这是由多方面的因素造成的,首先是水土流失严重影响了生态平衡。多年来山区的洪水造成的水力侵蚀,加重了区域内生态环境的恶化,威胁到项目区内居民正常生活秩序;第二由于流域内近二十年来一味地发展生产,忽略了生态平衡,天然草地受过度放牧等人为因素影响,破坏了原始草原的植被,草场退化严重,加剧生态环境恶化趋势。
(5)资金投入不足,开展治理难度大。呼图壁县经济基础相对较薄弱,经济收入来源少,加上地方财政困难,治理水土流失所需资金主要靠国家补贴,资金投入十分有限。
(6)由于水土保持治理工作涉及行业较广,对于流域治理措施实施后的管理制度和方法,还需进一步改进和完善。
以上几点在一定程度上影响着项目区的水土保持治理力度,加之资金短缺,投入不足,财力有限,拿不出更多资金投入到水土保持项目上,因此每年治理面积有限,规模也很小。项目区今后应认真做好项目前期准备工作,积极争取资金,加大投资力度,使水土保持工作在当地有较大发展,使当地的生态环境向良性循环方向发展。
3.2水土流失综合治理的合理化建议
1)水土保持是一项社会性、公益性事业,对历史上长期形成的或自然灾害造成的严重水土流失地区,应争取以国家投入为主,有利于水利可持续发展。
2)继续在灌区进行农业产业结构调整,大力扶持抗旱优势产业,增强发展后劲,努力提高农民收入水平,实现新农村建设同治理水土流失双赢。
3)加强生态修复,提高植被涵养水源能力,防止土地沙化。对荒漠化植被进一步加大封育保护的力度,保护天然草场和野生动植物,使草原生产力保持稳定。同时采取“开发小绿渊、保护大生态”,措施,在绿洲平原区水源条件较好的区域发展人工草场和经济林等,来保护山区大生态。对绿洲边缘的荒漠植被也需要加强生态修复力度,主要进行封育保护,防止土壤沙化并威胁生态安全。
4)对人类建设过程中新产生的水土流失要加强治理,如采矿、修路等,水土保持部门要进行监督执法,坚决遏制新的水土流失。为了推动经济社会的可持续发展,需要坚持不懈地进行水土流失综合治理,保护生态环境。
综上所述,呼图壁河流域内水土流失危害比较严重,进行水土保持综合治理势在必行,水土保持项目实施所产生的经济效益、社会效益和生态效益将起到较为显著的作用。