大凌河流域水土保持防治及其信息系统建立与评估分析

2016-03-15 06:49
黑龙江水利科技 2016年12期
关键词:大凌河水土保持信息系统

孙 洋

(辽宁禹盛生态环境工程技术服务有限公司,辽宁 朝阳 122000)

大凌河流域水土保持防治及其信息系统建立与评估分析

孙 洋

(辽宁禹盛生态环境工程技术服务有限公司,辽宁 朝阳 122000)

大凌河流域水土流失问题已逐渐成为制约该地区经济发展的关键,在科学的指导下进行综合治理,实现可持续发展是解决水土流失问题是解决该问题的最佳途径。文章通过现场调查、文献借鉴、技术引进等综合研究方法,提出该流域近期水土保持生态建设防治处理措施体系,通过研究水土流失现状与GIS、BSS以及数据库等技术相结合,构建水土保持信息系统结构,及时得到大凌河流域水土信息实时信息和动态数据,调整生态建设工作,实现了科学化、信息化的统一。该套信息系统的建立,能够对工建设程的安全、进度、质量提供保证,同时为开展辽宁省乃至全国的水土保持生态建设研究提供实践经验和技术指导。

水土保持;信息系统;治理措施;大凌河流域

辽宁省被列为水土流失治理重点地区,尤其是大凌河流域,更是我国重点治理区之一。由于大凌河流域开发历时长,在工业发展欣欣向荣的基础上,造成了该地区土地抗侵蚀能力逐年降低,致使水土流失情况越来越严重[1]。大凌河流经辽宁境内的长度接近400km,虽然水土流失面积逐年递减,但现在还是存在1.8万km2面积急需治理,占该流域以及全省面积的76.6%。近年来,辽宁省虽不断投入人力、物力来治理,却达不到预期治理效果。

目前,大凌河流域生态条件越来越差,水资源逐年匮乏。水土流失不仅是造成辽宁省水土资源的浪费,更是阻碍了经济的可持续发展,特别是严重威胁大凌河流域的经济发展[2]。因此,选用一种全新并且适用当前地区的水土流失治理模式,提高治理效果,是水土流失治理进程的当务之急。

1 水土流失现状研究

自上世纪末期开始,我国水土流失面积逐年递增,每年仍旧会新增1.5万多km2[4]。自1995年以来全国水土流失面积统计数据如图1所示。

图1 水土流失面积

辽宁境内大凌河全长接近400km,虽比全国七大流域水土流失面积小很多,但是放在大凌河流域趋势显得相当重要,目前治理任务依然艰巨。大流域综合治理是一个新的技术问题,无论是所采取技术措施还是治理目标,都比其他区域有更高的要求。在对大河流域治理新形势下,如何与该区域特点相结合,充分发挥区域性优势,探索出一项新技术措施,是生态建设的重点。针对大流域治理面积大以及各条件的制约等因素的影响,辽宁省根据实际情况,建立了与之匹配的措施。该项措施可以先通过局部环境的改善,从中吸取经验教训,逐步实现大流域整体生态建设。

2 水土保持防治目标

大凌河流域为低山丘陵地貌,综合考虑区域情况,结合具体实施情况,修改项目实施方案。水土流失防治目标见表1。

表1 水土流失防治目标值修正计算表

备注:“*”表示指标值应通过动态监测获得。

本施工方案具有一定的有科学性,通过实施本方案,不仅可以实现预期目标,也可以使大凌河流域现状得到有效解决。

3 水土保持防治措施布设原则

3.1 水土保持防治措施布设原则

黄泽河研究防治措施,通过对水土保持防治措施与本工程特点相结合,提出以下几点:①生态优先;②因地制宜、综合治理;③源头控制;④分区防治;⑤安全、经济性[6]。

3.2 水土保持防治措施总体布局

以主体工程的防护措施为主导,以分区采取不同措施为辅,系统性考察可行性,提出防治措施,各个措施之间相互影响、相互关联,形成一个功能齐全的体系。如图2所示。

图2 水土流失防治措施体系框图

4 水土保持系统构建及其评估

4.1 系统的组成结构

该系统是在Windows操作系统下的数据库环境基础上运行的,主要包括:属性数据库、空间信息数据库、数据管理模块等一些人机交换友好界面。信息系统详情如图3所示。

图3 大凌河流域水土保持信息系统结构框架

4.2 系统的功能

该系统由数据信息,图件空间信息,流域规划设计与措施配置组成数据信息是生态建设的基础数据库,包括国家重点治理地区的自然环境与社会经济、土地利用与水土流失、水土保持效益等属性数据信息,用户可根据所需提取(或报表输出)数据库中数据,参与数据处理、评价与决策,实现数据共享[7]。

图件空间信息管理利用地形图或航卫片,应用图片处理技术,可完成大凌河流域各小流域图件的数字化输入输出,并能对已输入的图件进行编辑、修改操作,生成各种专题图。

流域规划设计与措施配置通过对大凌河流域资源的模糊聚类分析、土地资源适宜性评价、专家系统等理论,构建流域规划与治理技术措施相结合形成一种新模型。通过建立水土保持信息系统,进而建立水土保持效益评估体系框图。如图4所示。

图4 水土保持效益评估体系框图

4.3 水土保持效益评估体系及其评价理论

在水土保持生态建设思路的基础上确定防治目标,依次为根据构建了防治措施布设原则,最终建立水土保持信息系统,组成水土流失生态环境效应评价指标框架,用来评价、预测最终效益[8]。

图5 水土流失生态环境效应评价指标框架

水土流失生态环境效应评价指标框架见图5,评价指标影响因素见表2。

4.4 水土保持效益评估结论与分析

4.4.1 生态效益

植物和工程措施的综合应用,营造水土保持林等措施,该地区可以新增林地面86hm2,降低该地区CO2浓度。治理后保水率和保土率分别达到70%、86%。土地得到有效保护,生态环境逐步变好。

4.4.2 社会效益

通过该套系统的所建立的水土保持综合治理措施,生态环境得到较大改善:土地利用率以及土地生产率分别提高30%、10% 。水土保持系统构建,使得该地区在经济投资上比同等类别的项目上节约了近20%。大凌河流域在此影响下,不仅在水土治理上取得较大的成果,而且该地区的生态经济也得到了提高。

通过建立水土保持信息系统,运用该套系统进行数据采集、数据处理、模拟计算、成果输出等操作。在该套信息系统的基础上,建立水土保持效益评价,分析水土保持各项效益指标,如:每日水土流失程度,采取各项措施进度等。根据具体情况,可以对其中指标进行修改,使水土保持生态建设措施能更加符合当前工程,满足最初生态建设理念。

5 结 论

文章在传统的水土保持生态建设基础上,运用新理念、新方法、新技术,提高科技投入力度,以大凌河流域实际情况为背景依托,提出了水土保持生态建设思路,探索低耗高效治理模型;建立了水土保持信息系统,提出了水土保持效应分析及其评价理论。通过该信息系统的工程应用,保证了辽宁省大凌河流域治理建设中,水土保持生态建设的顺利进行,经过水土保持系统性的研究,提出了水土流失防治措施,形成完整防治措施体系,为类似生态建设提供借鉴。

表2 评价指标影响因素

[1]房占敏.水土保持在水利可持续发展中的作用分析[J].科技与企业,2014(07):144.

[2]李云生.朝阳地区大凌河流域水土保持与水资源开发利用对策[J].现代农业科技,2013(05):268,271.

[3]冀琪琳.寺沟小流域水土保持综合治理成效与做法[J].山西水土保持科技,2012(04):40-41.

[4]我国累计治理水土流失面积92 万km2[J].治黄科技信息,2006(04):21.

[5]李双秋.我国水土流失现状与保持对策分析[J].黑龙江科技信息,2014(11):136.

[6]黄泽河.某工程水土流失防治目标及防治措施布设实例分析[J].黑龙江水利科技,2013(11):101-103.

[7]高素丽.辽河流域河道生态工程建设方案[J].水土保持应用技术,2011(06):35-38.

[8]李学森.凌河流域水资源现状及保护措施[J].水土保持应用技术,2015(03):36-37.

1007-7596(2016)12-0050-03

2016-11-28

孙洋(1982-),女,辽宁朝阳人,工程师,研究方向为水土保持规划设计、监理等。

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