赵旭龙
(甘肃省高台县三清渠水利管理所,甘肃 高台 734300)
我国人均水资源占有量不足,水质污染严重,同时人为因素和自然因素导致的水土流失、土地荒漠化等问题严重。若不及时解决,会导致生态环境越发恶劣。在此背景下,要加大力度保护水生态环境,治理水土流失,有效管控污水排放,减少水源污染,营造良好的水生态环境。
水土流失破坏了生态环境,影响了人们的生产生活,应加大水土保持力度,寻找经济发展与环境保护间的平衡点,改善生态环境恶化问题。水土保持不仅有利于农业生产和城镇建设,还具有防止水土流失和保护生态环境的功能,可提高土地生产力,促使水土资源的经济效益、生态效益和社会效益得以充分发挥,进而营造良好的生态环境。水土保持的重点在于保护植被,防止水土流失,进而保护生态环境[1]。水土保持在环境保护和区域社会经济发展中占据着重要地位,是国土整治和环境保护的根本措施。水土保持工程措施指可改变地形且能预防坡地水土流失的方法,如梯田工程、沟头防护工程、拦沙坝工程、沟道蓄水池及侵蚀沟治理工程等。生物措施主要是指栽种植物,如建设防风林、植树种草、退耕还林、封山育林等。耕作措施指等高耕作、保土耕作及保护性耕作等,可降低坡度,有效截留降水,降低水土流失率。
水生态系统是在淡水生态系统的基础上提出的包括河流湖泊和湿地等的生态系统,主要涉及地下水、地表水等各种水资源及水利设施等。水生态保护是为改善水环境和维持水生态平衡,对水生态环境存在的问题提出预防、治理和改善措施。水生态保护的作用主要体现在3个方面:一是提高蓄水能力。水生态保护与水土保持具有共同点,通过维护水土保持功能,并将水利设施的作用发挥出来,达到保护生态环境的目的。同时,通过采取荒山植树和植被改造等措施,强化水土保持功能,提高水土保持水平。二是保护生态环境。恢复水土保持功能是水生态文明建设的重点,需重视生态环境保护,将工程建设与水土保持结合起来,及时修复工程建设造成的生态破坏[2]。三是减少洪涝灾害。现阶段我国的水土保持措施包括退耕还林、植树造林等,水土保持措施的实施可提高植被覆盖率,增强土壤涵养水源的能力。随着地表植被增多,雨水渗透量也随之增加,可降低洪峰,减少洪涝灾害。
水土保持与水生态保护是本源关系,水土保持为本,水生态保护为源,水土保持是水生态保护的重要组成部分。水生态保护利用江河湖泊和地下岩层将水资源拦蓄在地表或存储在地下,同时对地下水和地表水资源进行保护和利用。水生态保护是利用土壤和植被对地表径流进行拦蓄,并涵养水源,使水资源得以持续利用。水资源进入河道前的汇流面属于水土保持领域,进入河道形成水域后的保护属于水生态保护[3]。
水资源污染、利用不当等导致水生态环境被破坏。一方面,水资源过度开采导致地下水位下降,湖泊和河道水量减少,湿地逐渐缩小,汇入海洋的水量不断减少;污水排放不当导致地下水和地表水被污染。调查发现,目前我国大部分河道湖泊都存在不同程度的污染,尤其是河道污染率高达42%。另一方面,水土流失会导致耕地面积缩小、河道淤积、土地沙漠化、径流和泥沙中含有的面源污染物等对水体造成了严重破坏。因此,要保护水生态环境须做好水土保持工作[4]。水土流失会导致水生态环境逐步恶化,例如土壤中的速效氮为水溶态,会随着地表径流、地下径流、降水等流入水体;化肥和农药等物质为吸附态,会随土壤流失进入水体。水土保持是江河治理的主要措施,有助于合理利用水土资源,保护水生态环境。要全面考虑江河湖泊等区域存在的水土流失问题及区域内的农业生产情况,使水资源保护与农业生产相结合。
3.1.1 农业措施 农业生产过程中开挖水平横坡,可改善水土流失问题,增强土壤肥力。为便于雨水排泄,减少水土流失,可将顺坡垄变成斜坡垄,将其倾角控制为1~2°。扩大森林覆盖面积,降低土地沙漠化速度,不仅可保障耕种面积,还可提高农作物产量、促进生态环境自我修复。
3.1.2 工程措施 水土保持要紧密结合区域实际情况,合理选择工程措施。山坡防护适用于水土流失严重的区域,可扩大植被覆盖面积,缓解水土流失速度;在山洪、泥石流等灾害频发区域可采取山洪导排防护措施,通过有效疏导防止自然灾害的发生;河流泥沙拦截措施适用于山区;可在干旱区域兴建梯田工程、农田水窖、小型水坝蓄水工程等,对水资源进行合理调配,防止水土流失。梯田工程主要应用于山区水土保持;农田水窖、小型水坝蓄水工程收集雨水资源用于旱季灌溉,适用于低海拔区域。如集雨水窖是甘肃省山区的主要蓄水工程,可将雨水、雪水存储在水窖中用于农田灌溉。通过坡面工程拦蓄降水,有助于地表淡水资源深层次渗透进入地下水系,可减少河道和水库中的泥沙淤积。
3.1.3 生物措施 通过植树造林扩大植被覆盖面积,从而改善水土流失问题。植树造林可起到加固土壤、涵养水源的作用,可避免土壤长期受雨水冲刷而出现养分流失的情况。推行轮作方式,可增强土壤肥力、改善水土流失问题。此外,可将生态修复工程与人为干预建设有机结合,充分发挥生态系统的自我修复能力,加速水土流失地区的生态修复[5]。
首先,通过对水生态环境的实地调查分析,选择合适的水质指标和生物指标动态化监测河湖水生态环境,构建全面覆盖地表水功能区、主要河湖水系和湿地的水生态监测系统,合理应用新技术建立不同水域的水生态健康物种名录,做好水生态系统诊断评价工作,并发布年度评价报告。
其次,针对水土保持做好监测评价工作,完善水土流失监测站网,通过数据分析建立数学模型,依据分析结果调整水土保持方案。水土保持动态监测过程中应用无人机遥感技术,可全面掌握检测区域的水土流失情况[6-7]。例如,在水土保持中应用无人机遥感技术可跟踪拍摄水土保持项目的实施情况,收集完整的图像资料,提取不同阶段水土流失强度、扰动面积和工程量等数据,并通过对其进行系统分析,提出更具针对性与可行性的防治措施。根据动态监测结果,可制定契合区域实际情况的土地整治方案和林草覆盖措施,并将所收集的信息汇总整理,建立流域生态环境评估体系。
首先,保护流域系统。根据山水林田湖草沙一体化保护要求落实流域综合治理和生态环境修复方案,提高流域水生态环境保护的系统性和整体性。制定集防洪安全、水资源优化调度、水环境质量改善、水生态功能提升等于一体的流域水生态系统保护方案,重点提高区域和流域水生态功能,建设生态清洁小流域,维护小流域水生态环境平衡[8-10]。加强村镇点源污染治理,禁止在饮用水水源地及其河湖周边建设养殖场。
其次,保护河湖水生态。一方面,要加强河湖水系自然岸线与连通性保护,在确保河湖水系防洪安全的基础上进行非生态改造,禁止人工引水等行为。另一方面,要修复受损水生态,拓展水生态空间,建造生物栖息地,恢复生物多样性,重塑健康河湖岸线,营造多元水生态空间[11-13]。此外,要防止降雨冲刷造成的河道面源污染,正确处理滩涂开发与生态保护的关系,逐一拆除超年限、存在安全隐患的阻水设施,因地制宜地营造滨水空间。
最后,推进城市河湖生态化治理。因地制宜地编制水力调控方案,保障城市河道生态基流,根据流域水资源调配情况促进水资源合理调度与利用,全方位保证行洪安全[14-16]。同时,要综合考虑生物节律特征,实行闸坝生态调度,在候鸟迁徙和繁衍时期尽量实行闸坝低水位运行;按照水生植物的特性和作用,做好沉水植物配置、种植、收割等工作;制定科学的增殖放流方案,确定清淤方式和规模,确保水生态系统稳定;合理确定河湖除草次数,控制好水体化学药剂使用,减少农药、化肥用量;加强辖区野草管理保护,防止面源污染。