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工程与非工程措施对水资源评价的影响

【摘要】:表14.15给出了涪江川中丘陵区腹心地带遂宁市市中区对坡改梯田和坡改梯土典型地块减水、减沙的实地观测资料。表14.17川中丘陵区小流域试验点不同植被覆盖度水、沙观测成果表14.4.2.3保土耕作措施保土耕作是非工程水土保持措施之一。根据川中丘陵区琼江流域16984处山平塘、石河堰拦沙淤积调查统计,塘、堰群年平均拦沙淤积率为2.56%。

14.4.2.1 坡改梯措施

坡耕地是水土流失的主要策源地,一般对25°以下坡耕地,实施坡改梯田或坡改梯土,就地调水减蚀拦截泥沙,完工当年即可发挥调水减蚀(拦沙)效益。

表14.15给出了涪江川中丘陵区腹心地带遂宁市市中区对坡改梯田和坡改梯土典型地块减水、减沙的实地观测资料。由表中可以看出:坡耕地改水平梯田后,每年径流量可就地减少原径流流失量的91.5%~92%,泥沙可就地减少原泥沙流失量的94.9%,每公顷(亩)可减少84(5.6)m3泥沙流失。坡耕地改梯土后,每年径流量可就地减少原径流流失量的70.6%~83.4%,泥沙可就地减少原泥沙流失量的86%~90.2%,每公顷(亩)可减蚀76.5~111(5.1~7.4)m3

表14.16给出了渠江川中丘陵区盆周地区宣汉县不同坡度坡耕地改梯土后的实测水土流失对比资料。根据该县三溪沟、响水洞和炉坪三个试验站的实地观测:10°~25°的坡耕地改造梯土后,每年径流可减少原径流流失量的62.2%~82.2%,泥沙可减少原泥沙流失量的83%~96.3%,平均每公顷(亩)可减蚀74~94.5(4.9~6.3)t;并且有随坡度增大,坡改梯土减沙百分数也增大的明显趋势。

表14.15 遂宁市中区坡改梯减水减蚀实地观测资料统计表

表14.16 渠江宣汉县典型流域坡耕地改梯田(土)减水、减蚀实测成果表

上述资料均说明,坡耕地改造成梯田和梯土后,能就地蓄水减蚀,并且其减蚀减沙的效果是十分明显的。

14.4.2.2 林草措施

林草措施即增加地表植被覆盖度的措施,包括营造水保林、经果林、种草和实行封山育林育草等。阻拦雨水对地面的冲击冲刷而减蚀,并且由于林草根系发育,可固土,并吸收和贮存水量,延缓产流时间以及改变地表蒸发量等。由于林草生长(发育)有一个时间过程,林草措施实施后,其减水减蚀作用一般也有一个相应的滞后时间,不同林草植被,其滞后时间也有所不同。

表14.17给出了小流域试验点不同植被覆盖度减水减蚀的观测成果。可以看出,不同植被覆盖度对流域减水、减蚀的影响是很明显的,在同一场降雨中,植被覆盖率为90%的混交林其蓄水保土功能大大优于植被覆盖率为10%的新造林,更优于农耕地(尽管后两者比前者坡度小)。前者的径流系数仅为后两者的约1/2和1/5,这说明前者较后两者减水明显;前者地表侵蚀量仅为后两者的1/4和1/45,前者较后两者的减蚀效果更是显著。

表14.17 川中丘陵区小流域试验点不同植被覆盖度水、沙观测成果表

14.4.2.3 保土耕作措施

保土耕作是非工程水土保持措施之一。传统的顺坡沟垄耕作缺乏对雨水的拦截作用,易形成较大股流、顺垄沟排泄,从而加剧水土流失。表14.18给出了试验区不同坡度顺沟垄耕作土壤侵蚀量调查统计。由统计可以看出,顺坡沟垄耕作所造成的水土流失较严重,每公顷(亩)平均侵蚀量近90.45(6.03)t;且有水土流失量与坡度大小成正比的趋势。

表14.18 川中丘陵区不同坡度顺坡沟垄耕作土壤侵蚀量调查统计

保土耕作措施即改变传统的顺坡沟垄耕作方式,改顺坡种植为横坡种植,实施等高横坡沟垄,横开箱、横种植、地边有埂、地背有沟;地埂有林草保护,背沟出水口有沉沙凼。保土耕作措施的减水减蚀作用,据川中丘陵区遂宁地区的实地观测资料表明:在基本相同降雨条件下,横坡等高沟垄保土耕作较传统顺坡沟垄耕作径流流失量和土壤侵蚀量都分别减小28.07%~28.10%和27.6%~28.3%,见表14.19。

表14.19 保土耕作措施减水、减蚀实地观测成果表

表14.20给出了小流域试验点不同坡度保土耕作(横坡)与不保土耕作(顺坡)减水减蚀的实地观测成果(1990年7月17日)。可以看出不同坡度保土耕作(横坡)的地表径流系数和侵蚀量均较不保土耕作(顺坡)小,这说明不同坡度的保土耕作措施都有就地保水减沙的作用,而且其效果还比较明显。

14.4.2.4 小型水利水保工程措施

此处所分析的小型水利水保工程与专项的水利工程[大、中和小(1)型水库]不同,这里特指水土保持治理期间修建的小型水利水保工程,如各类沙沟、沙凼、蓄水池、塘堰和小(2)型水库等。

表14.20 小流域试验点不同坡度不同耕作方式水、沙量观测成果表

(1)沙沟、沙凼。根据四川省内江水土保持试验站试验实测资料,坡度为6°的坡耕地,顺坡种植,沙沟、沙凼的年均拦沙量为1.12m3/(亩·a);横向等高种植,沙沟、沙凼的年均拦沙量为0.54m3/(亩·a)。根据川中丘陵区涪江安居河流域安岳县和乐至县沙沟、沙凼的拦沙统计,该两县沙沟、沙凼的年拦沙率平均分别达4.56m3/(亩·a)和4.28m3/(亩·a),两县沙沟、沙凼的年拦沙总量分别达442.42万m3和330.06万m3,以致每年冬、春期一般都需动用大量劳力进行清除沙沟、沙凼的淤土。

(2)山平塘。根据川中丘陵区安岳县对45口山平塘进行调查分析,并按山平塘不同淤积年限进行计算,结果显示每口塘平均年拦沙淤积量为15.91m3/亩。根据川中丘陵区琼江流域16984处山平塘、石河堰拦沙淤积调查统计,塘、堰群年平均拦沙淤积率为2.56%。

(3)小型水库。根据川中丘陵区28座小(2)型水库拦沙淤积资料统计,结果表明,小(2)型水库年拦沙淤积率在0.09%~10.43%,年淤积率变幅较大,平均为1.5%。