關(guān)鍵詞: 水土保持非點(diǎn)源污染水文法

 

　　中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

 

　　 

　　 人民生活水平隨著工業(yè)和城市的發(fā)展越來越提高我國是世界人口第一大國，人均資源占有量極低，經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平比較落后。要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使原本很脆弱的生態(tài)環(huán)境處在了更大的壓力之中，隨著可持續(xù)發(fā)展的需求，我們中國水資源問題更加突出，水資源的匾乏短缺是中國的基本國情。隨著我國政府各有關(guān)部門和專業(yè)人員對水土流失問題及水資源問題的日益關(guān)注, 有必要對我國近幾十年來在水土保持措施對水資源的影響方面的研究進(jìn)行分析評述。 

　　一、水資源與水環(huán)境的演變特征及其對資源與環(huán)境的影響 

　　1、演變特征 

　　60年代發(fā)達(dá)國家開始關(guān)注非點(diǎn)源污染，水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。水體污染有點(diǎn)源污染與非點(diǎn)源污染之分，掌握水土保持對水資源與水環(huán)境的影響規(guī)律，開展了大規(guī)模的水污染整治工作，是保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展以及改善該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)。從世界范圍來看，非點(diǎn)源已成為水環(huán)境的一大污染源或首要污染源。由于中國大江大河污染嚴(yán)重，非點(diǎn)源污染所占的比例已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過點(diǎn)源污染，點(diǎn)源污染的治理任務(wù)還相當(dāng)繁重，主要污染來源導(dǎo)致污染的河長與評價(jià)總河長的比值，隨著點(diǎn)源污染得到逐步控制。以黃土高原水資源與水環(huán)境為例，水資源與水環(huán)境演變至今天的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為降水變率大，旱澇災(zāi)害嚴(yán)重，降雨量偏小，年內(nèi)分配不均，水土流失嚴(yán)重，泥沙問題突出，水資源的污染包括點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染。影響黃土高原的水資源與水環(huán)境演變的內(nèi)容包括氣候變化和人類活動影響。 

　　2、對資源與環(huán)境的影響 

　　水土保持的水環(huán)境效應(yīng)的影響研究：水土保持的水環(huán)境效應(yīng)是指水土保持措施吸收、過濾、遷移和轉(zhuǎn)化土壤與水體中的一些有害物質(zhì)，防治流域或區(qū)域非點(diǎn)源污染，改善地表水和地下水水質(zhì)的作用。根據(jù)污染物的來源和產(chǎn)生原因，非點(diǎn)源污染可以劃分為如下類型：①在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)型非點(diǎn)源污染；②由于有水土流失而產(chǎn)生的水土流失型非點(diǎn)源污染；③由于農(nóng)村居民生活產(chǎn)生的農(nóng)村生活型非點(diǎn)源污染；④隨著徑流進(jìn)入水體而產(chǎn)生的城市徑流型非點(diǎn)源污染；⑤大氣中的污染物質(zhì)隨著降水下落而造成的降水降塵型非點(diǎn)源污染。非點(diǎn)源污染具有隨機(jī)性大、潛伏性強(qiáng)以及來源復(fù)雜、分布廣泛、形成機(jī)理模糊、發(fā)生相對滯后、研究和控制難度大等特點(diǎn)。水土保持生物措施、工程措施及農(nóng)業(yè)措施等三大措施對水環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為對非點(diǎn)源污染的控制。水土保持的水資源效應(yīng)的影響研究：水土保持的水資源效應(yīng)，簡稱為水土保持的水量效應(yīng)，是指水土保持措施對流域或區(qū)域水資源數(shù)量變化的影響。水土保持措施能夠有效地減少小流域的徑流、產(chǎn)沙模數(shù)，消減洪峰流量、降低徑流含沙量，滯后洪峰出現(xiàn)時(shí)間，改變洪水歷時(shí)，改變降水產(chǎn)流、產(chǎn)沙關(guān)系，從而對流域或區(qū)域的水循環(huán)和水資源量造成影響。 

　　二、水土流失的治理對策 

　　水土保持措施能夠吸收、過濾、遷移和轉(zhuǎn)化土壤與水體中的一些有害物質(zhì)，定量反映水土保持措施對水環(huán)境的影響，防治流域非點(diǎn)源污染，可以確定最有效的水土保持措施，改善地表水和地下水水質(zhì)，根據(jù)各階段水保措施的治理程度，水土保持措施對N、P以及有機(jī)質(zhì)有很好的攔截作用，通過控制水土流失的侵蝕和搬運(yùn)過程，能夠在一定程度上控制非點(diǎn)源的污染。 

　　1、水文分析措施研究 

　　水文分析措施，是利用水文泥沙觀測資料分析水土保持蓄水?dāng)r沙作用的一種方法。水文法的基本原理是基于對降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙基本規(guī)律的分析，建立有一定精度的治理前流域產(chǎn)流產(chǎn)沙模型，然后將治理后的降雨條件代入，還原計(jì)算得到相當(dāng)于治理前的產(chǎn)流產(chǎn)沙量，再與治理后的實(shí)測水沙量比較，從而求得水土保持措施對水沙的影響量。“水文法”主要有經(jīng)驗(yàn)公式法、雙累積曲線法、不同系列對比法、單位毫米有效降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙量對比分析法和徑流系數(shù)還原法等五種水文分析方法。水文法的優(yōu)點(diǎn)是建立的模型比較直觀、簡單，計(jì)算也較方便，在目前水文資料精度的情況下，對于大面積水沙變化計(jì)算不失為一種有效方法。水文分析法能夠計(jì)算水保措施的減水減沙總量，但不能區(qū)分各單項(xiàng)措施的減水減沙量。該措施考慮了年內(nèi)不同時(shí)期降雨對徑流輸沙影響的差異，將汛期和非汛期降雨對產(chǎn)流的影響分開處理，概念明確，應(yīng)用的降雨資料易于獲得，此措施也便于推廣。 

　　2、根據(jù)流域水土保持措施的實(shí)施情況，對水土保持效應(yīng)可以進(jìn)行計(jì)算 

　　工程上常用方法有：水文分析法、成因分析法和流域?qū)Ρ确āＦ渲兴�文分析法是利用水文泥沙觀測資料分析水土保持蓄水?dāng)r沙作用；成因分析法是根據(jù)各項(xiàng)水土保持措施，考慮人類活動新增水土流失數(shù)量，以及產(chǎn)沙在河道中的輸移及沖淤變化來計(jì)算水土保持減水減沙效益，這種方法的關(guān)鍵是確定蓄水保土定額和水土保持措施數(shù)量的統(tǒng)計(jì)；流域?qū)Ρ确ㄋ�土保持后減水減沙效益的直接計(jì)算方法；非點(diǎn)源污染物計(jì)算中的非點(diǎn)源污染負(fù)荷由溶解態(tài)物質(zhì)和 . 吸附態(tài)物質(zhì)組成。非點(diǎn)源污染發(fā)生的不確定性、影響因素的復(fù)雜性對流域非點(diǎn)源模擬、監(jiān)測與控制產(chǎn)生一定的不利因素。 

　　3、非點(diǎn)源污染物計(jì)算措施研究 

　　非點(diǎn)源污染負(fù)荷由兩部分組成：①溶解態(tài)物質(zhì)，即在降雨徑流的過程中污染物溶解在水中并隨地表徑流匯入水體；②吸附態(tài)物質(zhì)，即侵蝕土壤吸附的固態(tài)污染物，它與侵蝕土壤一起被輸送到水體中。非點(diǎn)源污染大多是在土壤侵蝕運(yùn)移基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它的主要過程是以侵蝕過程為基礎(chǔ)。流域下游水環(huán)境污染主要就是由于降雨產(chǎn)沙過程中所攜帶出的污染物造成的。通過流域地表徑流和地下水水質(zhì)分析是研究水土保持水環(huán)境效應(yīng)最直接和最有說服力的工作。但是非點(diǎn)源污染發(fā)生的不確定性、影響因素的復(fù)雜性及監(jiān)測研究方法的局限性給流域非點(diǎn)源模擬、監(jiān)測與控制造成一定的困難；而分布式水文模型又對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求十分嚴(yán)格，稍有缺失或誤差將會影響模擬結(jié)果，因在成因分析法計(jì)算泥沙輸移流失量的基礎(chǔ)上采用吸附態(tài)非點(diǎn)源污染負(fù)荷模型水土保持措施對氮、磷、有機(jī)質(zhì)的影響進(jìn)行定量計(jì)算。 

　　結(jié)語: 

　　水土保持措施可以防治水土流失，能夠有效控制土壤的侵蝕和搬運(yùn)，減少污染匯系統(tǒng)的污染物通量。水土保持中的生物措施通過改善土壤質(zhì)地、提高植物覆蓋度、增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、改善土壤水分條件等功能，并可以明顯改善區(qū)域地表水、地下水水質(zhì)，防治流域內(nèi)非點(diǎn)源污染。因此，要控制新增水土流失并提高水土保持措施，使當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境得到改善，并通過農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及學(xué)校的普及教育等方式，逐步改善我國大部分地區(qū)水土流失現(xiàn)象，使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境發(fā)展相協(xié)調(diào)。為當(dāng)前國家正在開展的非點(diǎn)源污染控制和飲用水源地保護(hù)工作提供有益借鑒。