工程实务辅导:重建土壤水库是黄土高原治本之道
来源:优易学  2011-6-25 13:38:34   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店

 

 三 重建“土壤水库”是黄土高原治本之道

  20世纪50年代以来,我国治水多采用“蓄泄统筹,以泄为主”的方针。但这一方针已不适应目前的状况。这是因为:①黄河水资源日益短缺,造成频繁断流,大量地宣泄地表径流已与缺水之态势相违背;②合理蓄水有利于下游堤防安全,缓解堤防失守之危机;③治黄需要走综合之路,并与生态环境建设相结合。

  明朝水利专家徐贞明指出“水利之法,当先于水之源”、“水聚之则害,而散之则利”,“弃之则害,用之则利”,提出“治水先治源”。黄土高原国土整治的“28字方略”,从提出到现在已经有20余年,但因有关领导部门未正式采纳施行,仅停留在论文和口头建议层面上,因而无法进行全面的、有针对性的验证。但是“28字方略”作为黄土高原综合治理的基本指导思想在黄河上中游管理局的3个水保站和黄土高原水土保持综合试验示范的11个试区,以及无定河流域、定西和晋西北等地区的200多个治理样板中都得到了证明,并取得丰硕成果。

  “土壤水库”是生态环境建设的关键和动力,由此,“全部降水就地入渗拦蓄”作为方略核心,是符合黄土高原演变实际的。在黄土高原形成过程中,“土壤水库”显示了不可替代的作用。因此,在土地利用时,必须以改善“土壤水库”为前提、指导思想和理论依据。只有这样才能充分发挥水资源作用,达到消除洪灾,维护生态良性循环及建立生态大农业的目的。

  从黄土和黄土高原形成的全过程来看,黄尘是从干旱地到达黄土高原上空与东来湿气相遇,通过3种降尘方式(自重降落、凝聚降落和雨淋降落)堆积而成。这一过程早在250万年以前就已开始。据此得出“没有季风就没有黄尘的降落,没有植被的繁生也就没有黄土高原”的科学论断。而3种降尘方式使黄土层具有“点棱接触支架式多孔结构”,使黄土具有渗透性能好、蓄水容量大、植被容易繁生的特点。植物的繁生反过来又巩固和提高了土体的渗蓄能力和抗冲性能。随着土层增厚,其蓄水容量必然增大,形成巨大的“土壤水库”,防止了地面径流的发生,从而从根本上消除了水土流失的危害。这样的规律和理论不仅被250万年以来黄土古土壤系列的地质事件所验证,而且还被百余年来子午岭屡遭垦荒后的植被自然恢复和群众生产实践中把“三跑田”变为“三保田”的事实所证实。这是与黄土的渗透率高和蓄水层厚分不开的。这一特性使得一次降水500mm不发生蓄满径流,降雨强度2mm/min上下不发生超渗径流。目前黄土高原水土流失严重,其主要原因是人类对植被的无情破坏,进而对“土壤水库”的无情伤害,不合理利用土地和直接削弱土壤入渗和抗冲能力,形成超渗径流,导致湿陷、洞穴和暗沟冲刷等,完全是人为造成的冲刷过程。因此,保护、加强、重建“土壤水库”,迅速全面恢复植被才是黄土高原生态环境治理的治本之道。

  四 “三库协防”,再现黄土高原秀美山川

  黄土高原植被的迅速繁生是巩固和提高土体通透性,进而形成高容量“土壤水库”的“天赐动力和强劲保障”。植被的繁生是成壤作用的始发标志和基本动力,对黄土这样的特殊土状物来说又是必不可少的保护、巩固和发展的唯一“动能”。依靠这一“动能”,尤其植物根系的缠绕和串联作用,黄尘在沉积时所固有的支架接触式多孔结构才得以保持巩固、疏松和通透性能才得以充分发挥,黄土层的堆积才得以不断增厚,250万年以来黄土高原厚达100m以上的黄土古土壤系列和顶平面广的高原地貌才得以形成和保持,否则就会遇水滑脱落实,甚至湿陷,引起坡面冲刷。农地耕层雨后容重的增加和初渗与稳定渗透性相差悬殊等现象都是显而易见的确证。因此在缺乏一定植被的保护前提下,不是洪流滚滚(雨期)把黄土冲刷殆尽,就是沙波汹涌,尘海无边(干冷期)。

  黄土高原植被的迅速繁生提高了土体赋存通透性,进而形成大容量的“土壤水库”,它与黄土地层中厚达40m以上的包气带相联而形成毫无蒸发损失的地下水库(当时群众称它为空山水)。地下水库可以为人类储存和保护水资源,但是它需要理想的库区和充足的水源。地面水库是人为调节洪涝干旱的主要工程措施,长期以来人们往往过分依赖它的作用,而忽视土壤水库的巨大作用。要充分发挥以上两库的作用,使其成为抗旱排涝的有生力量和可持续开发利用的资源优势,真正实现人与自然和谐相处,“土壤水库”的联系作用不可忽略。只有重修“土壤水库”并实现其同地下水库、地面水库“三库”协防才能真正体现“治水之道在于治源”和“水用之则利,弃之则害”这个“至理名言”的伟大意义。在黄土高原国土整治时,遵照“28字方略”,以此为指导思想全力巩固“土壤水库”以便尽先将自然降水接纳下来,直接尽可能蓄积于黄土之内,让潜在的洪流转化为持续的径流,以供工农业、发电、航运、生活之用。

  因此全面迅速恢复水土失坡地植被(含作物)为当务之急。这需要通过优化径流调控手段消弱或切断侵蚀动力,强化入渗、增进和维护土壤水库的健康功能,以便把降水的大部或全部蓄积起来,从而保证当地植物繁生的需求,并有利于通过乔灌植物下扎的根系引入地下深处成为地下径流或水库、矿泉水再转入各级水路网,最终实现水土资源持续高效利用。因此,只要修复保护好“土壤水库”,就能保证全部降水就地分散入渗,避免径流冲刷。可以预言,只要认真落实“28字方略”,根治黄河水患,再造黄土高原秀美山川是完全可以实现的。

  五 建议

  (1)应将重建“土壤水库”,实现三库协防,作为构建和谐黄土高原,再现秀美山川的理论依据和指导方针。“土壤水库”是地表水库、地下水库的纽带,是植被、森林、草原及地面植物赖以生存的根基。只有在黄土高原生态环境建设中恢复重建黄土高原的“土壤水库”功能,才能有效利用其巨大的调控降雨径流、减少土壤侵蚀的功能,黄土高原生态环境建设成功才有希望。

  (2)加大降雨径流调控与利用研究力度,为落实“28字方略”提供技术支撑,同步解决黄土高原干旱缺水与水土流失两大难题。“28字方略”的核心是“全部降水就地入渗拦蓄”,本质是通过“截、渗、汇、蓄、用”的综合调控径流手段,就地高效利用降雨径流,防治水土流失,改善生态环境。因此需要加大降雨径流调控研究力度,将黄土高原地区降雨径流充分开发利用,才能确保黄土高原“土壤水库”健康功能的充分发挥,进而确保黄土高原植被的快速恢复。

  (3)转变治水观念,在重视节水型社会建设的同时,应重视“土壤水库”的恢复与重建。“治水之道在于治源”,“水用之则利,弃之则害”,因而“治水之道在于治源的升华”。目前,我国正在建设节水型社会,恢复发挥黄土高原“土壤水库”调控降雨径流、恢复保育生态、提供优质水源的功能,应是建设节水型社会的重要一环。

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责任编辑:xiaohan

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