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河道治理水土保持方案河道治理与生态保护

摘要:河道是流域系统的重要子系统,河流泥沙灾害造成的损失往往是巨大的。因此,必须考虑河流系统的反馈效应,以满足…

摘要:河道是流域系统的重要子系统,河流泥沙灾害造成的损失往往是巨大的。因此,必须考虑河流系统的反馈效应,以满足河流系统的动态平衡和可持续发展的要求,使水土保持管理建立在整个流域环境系统协调演化的科学基础上。为此,提出并讨论了水土保持对河流系统影响的一些理论问题。

关键词:水土保持管理;河流系统;生态影响

1。河流水土保持生态管理的重要性

水土保持的根本目的是保护环境,维护生态平衡,最终目的是保持经济社会的可持续发展。水土保持是小流域河道整治的基础,是水资源利用和保护的源头和基础,是与水资源管理相互促进、紧密结合的有机整体。如何进行河道水土保持?根据多年的实践经验,提出了水土保持治理中应注意的一些具体问题。

河流流域大多是开放而复杂的环境系统。从地貌学角度看,该系统由以坡地为主的容量聚集区子系统和以河流为主的能量物质输送通道子系统组成。水土保持管理不仅会影响边坡的生态环境变化,还会对下游河流的演变产生很大的影响。也就是说,在流域环境系统下,水土保持的效应是级联的。然而,对后一种效应的研究还没有引起足够的重视。

随着社会经济、科技的发展和山区大开发,水土保持在解决山区江河洪水和自然灾害中的作用越来越被人们所认识。但需要注意的是,水土保持是人类对自然环境施加的外部干预,必然会产生正反两方面的影响。如果这种干预适应了自然环境的演化规律,就会促进自然环境的改善,增加其承载能力。反之,将难以达到治理的目的,可能会以大局的损失换取局部或局部的利益。比如水土保持控制方案不合理,就会极大地扰动或破坏河流系统的水沙组合关系和输移规律,很可能获得流域局部地区的经济效益。

同时,河流下游泥沙灾害进一步加剧。

目前,国内外对流域管理方法和模式的研究成果很少。如我国80年代提出的以小流域为单元的综合管理模式,就是对我国流域管理基础理论应用的一大贡献。但就研究现状而言,这些研究大多局限于流域土壤侵蚀控制中的土壤侵蚀课题,忽略了从整个流域系统研究河流对流域控制的反馈响应。片面强调流域管理中水土保持措施的减沙效益,而忽视了流域管理对河流水动力特性、水文特性和输沙规律的影响;更多的是研究水土保持对流域长期平均意义上的产水产沙的影响,以及洪水引起的不利水沙关系和河道淤积的加剧。这些都是水土保持建设中存在的重要基础理论问题,直接关系到河道整治政策和总体规划的科学决策。目前,国家非常重视河流治理和生态环境保护,并大大加强了投入。此时,分析水土保持与治理的研究现状,提出加强水土保持与治理对河流系统影响的研究问题,意义重大。

2。流域管理对河流能量输入的影响

在一定的边界条件下,河流能量制约着河床的演变趋势。比如动能减少,输沙能力降低,不利于输沙,河床向淤积抬高方向发展,加重淤积灾害。反之,如果动能增加,则有利于河流的输沙,减少河床淤积。因此,分析不同治理措施配置体系下河流能量的变化,是了解水土保持治理后河流淤积演变趋势及原因的关键技术基础。

河流能量包括水动力因素形成的动能、河流地理因素形成的势能和化学、生物等环境因素形成的化学生物能。相对而言,水流的动能是河流演变的主要动力来源。

3。小流域管理对河流水动力特性的影响

在分析河流能量变化的基础上,进一步研究了不同水土保持措施配置系统对河流水动力特性的影响。分析内容主要包括河流纵向比降、河床糙率、断面形状和流速等。同时,进一步分析了输沙水力学要素的变化,包括输沙率、悬沙组成等。在分析过程中,通过对相关河流参数的统计,将水力输沙因子的变化与流域管理系统的代表值联系起来,了解管理措施的影响。

要研究的关键技术问题是水土保持措施不同配置系统对河流水动力特性影响的相关数学模拟或反映。就河流能量而言,其大小与流域降雨量等因素直接相关,尤其与流域管理的因素相关,具有复杂性和模糊性。

4。水土保持对河流特性的影响

主要影响洪水特性。目前许多专家认为,水土保持对一般洪水有明显的影响,可以使洪水过程趋于平缓,降低洪峰流量,保持历时不变。但需要研究洪水特别是特大洪水是否有影响,影响有多大,这不仅需要了解下游河道演变趋势,而且对制定下游防洪的宏观决策和规划具有重要意义。

5。水土保持对河道演变的影响

水土保持对河道冲淤演变的影响有许多问题需要研究,包括:流域产流产沙与冲淤演变的关系,流域治理后河床的冲淤变化,横断面形状和纵剖面的调整等。,与流域管理的关系。

在一个大流域自然地理系统中,一定的自然地理背景决定了特定的河流演变规律,其本质上是河流为适应流域内各种地理环境因素的复杂演变过程,从无序列到有序列的自组织功能的体现。也就是说,河流的性质和演变过程反映了流域控制变量的影响,它们共同决定了河流的水文泥沙特性、河道形态特征和演变趋势。

水土保持一旦实施,不仅直接改变了土壤侵蚀的环境演变过程,而且必然导致径流及其过程受到调节或扰动。如上所述,在流域环境系统的行为中,集水与产沙、供水与河道演变之间存在一个平衡阈值。当水土保持达到一定规模时,流域环境系统的行为就会超过这个阈值,各种控制因子的演化过程处于一种突然的振荡状态,但这种演化过程总是努力实现另一种新的平衡,建立相应的阈值。各级分支是直接感知的第一层。因此,分析水土保持对河道演变影响的科学关键点,是做出水土保持措施与产水、产沙、河道演变的平衡阈值关系,以支流为基本层面,研究下游河道演变对水土保持的反馈响应。

6。水土保持治理方案的河流效应研究

从流域环境系统的角度来看,水土保持治理的主要目标应该获得三个效益,一是防治水土流失的效益;二是农业增产和减少河流泥沙淤积灾害的效果,这三个方面的效果差不多。

相互联系、相互平衡的关系是流域系统整体稳定运行所要求的。事实上,只有这样,才能实现全流域社会经济的可持续发展。应研究水土保持河流效应的约束参数。同时,河流效应与其他效应的关系,以及在河流效应约束下水土保持措施配置体系比选的原则和依据,也是需要研究的重要理论问题。

7。注重综合效益,改善流域生态环境

植被的破坏是水土流失的一个重要原因。植被覆盖对地面土壤侵蚀影响很大,尤其是坡面。植被的减蚀作用主要表现在以下几个方面:植被茎叶降低雨滴动能,拦截降雨,减缓径流流速;改变土壤结构,增加入渗,可以涵养水资源,固土,提高土壤抗侵蚀能力;植被可以减缓风速,减少风蚀的危害。区域内水土流失严重的地区禁止植树造林、种草和毁林;同时,在沟、河、路、渠的岸坡上铺设植被或建筑物防护措施,防止崩塌和淤积。在河道综合整治中,除疏浚、护岸建设外,要注重综合效益,在两岸堤顶建设防护林,有效防止水土流失。

8。做好水资源管理实现河流生态的可持续发展

良好的水资源管理是水土保持的关键,其措施如下:

一是坡面渗透储存天上的水,使地表淡水土壤深度转化,保持在地下。由于高差形成的势能,在雨季,上游的地下水转化为下游的地表水,以维持河流的用水量,保持河流常年流动,从而补充地下水,增加水资源的可利用量,起到轻压咸水的作用。

二是减少水库、河流淤积,延长水利工程寿命,增加效益,减轻防洪负担。

三是防止点源和非点源污染通过径流流入受纳水体,减少其他形式的水体富营养化污染。这一切都有利于水资源的开发利用和水环境的保护,有利于景观水利的建设和亲水空的基础。同样,搞好水资源管理可以进一步提高水土保持措施的入渗和拦沙效益。水资源管理缺失会使陆地淡水在时间上和空上分配失衡,生产、生活、生态用水分配失衡;将难以保证水土保持和生态环境用水的数量和质量,难以实施生态修复和湿地恢复;它会破坏地表植被,使生态系统功能逐渐退化,水土流失逐年增加。没有水土保持,水资源管理将促进支持。只有基于水土保持的水资源管理才是健康、稳定和可持续的。

综上所述,河流水土保持工程的措施和作用是防止水土流失,保护、改善和合理利用水土资源。保持和提高土地生产力,充分发挥水土资源的经济效益和社会效益。因此,在治理流域时,我们应以给人们的生活和各种生物活动提供一个良好的环境为目标。

引用

[1]、、、马、等。《长江流域土壤与生态环境建设》,科学出版社,2002年

[2]姚,,。秃尾河流域治理对黄河中游河流冲淤演变的影响,土壤侵蚀与水土保持,2001年

[3]华阳。水土保持原理与综合治理,山东科学技术出版社,2003。

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