余思怡
摘 要:河流內(nèi)輸沙量的大小及變化規(guī)律對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮具有重大意義,輸沙量的影響因子眾多,人類活動(dòng)在其中占據(jù)較為重要的地位。研究發(fā)現(xiàn),嘉陵江流域人類活動(dòng)導(dǎo)致的水土流失情況嚴(yán)重,致使嘉陵江輸沙量受到較為明顯的影響,影響范圍與程度具地域性和時(shí)段性。本文將對(duì)流域輸沙量的變化規(guī)律和影響因子進(jìn)行分析,目的在于揭示水土流失規(guī)律以及由人類活動(dòng)產(chǎn)生的效應(yīng),最后對(duì)嘉陵江流域水土保持提出相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:嘉陵江流域;輸沙量;水土流失;人類活動(dòng);影響
中圖分類號(hào):X3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006—7973(2018)9-0073-02
1嘉陵江流域概況
嘉陵江發(fā)源地位于起鳳縣,依次流經(jīng)陜西、甘肅、四川3省,干流全長(zhǎng)共1345km,流域面積約為16萬(wàn)km2,是長(zhǎng)江上游的重點(diǎn)產(chǎn)沙區(qū)。山地丘陵是嘉陵江流域的主要地形地貌,水域及平原面積占比相對(duì)較小,流域上游降水較下游豐富,年平均降雨在900~1400mm之間,但年內(nèi)分布不均。
嘉陵江上游與中下游的地形、地質(zhì)有著極大的不同,這使得上下游的水土流失情況也具有不同表現(xiàn)。嘉陵江上游屬山區(qū)河段輸沙能力強(qiáng),是全流域產(chǎn)沙的重點(diǎn)區(qū)域,地勢(shì)陡峭,巖土質(zhì)地松軟,植被覆蓋率較小,土壤侵蝕模數(shù)較大,水力侵蝕在區(qū)域內(nèi)占主導(dǎo)地位,其余由坍塌、滑坡、瀉溜等引起的重力侵蝕和泥石流混合侵蝕也較為活躍;中下游水土流失的主要因素是降雨,主要侵蝕類型同為水力侵蝕。另外,土壤類型多為紫色土,具有水土流失快、風(fēng)化也快的特性,故川中紫色土丘陵區(qū)是強(qiáng)侵蝕區(qū)。流域人口密度在嘉陵江中下游附近達(dá)到最大,土地墾殖指數(shù)為40%~60%,不合理開荒也是造成嘉陵江輸沙量增加的原因之一。
2輸沙量與水土流失
輸沙量的定義為:在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)河流某一橫斷面泥沙的重量。河流輸沙量增大與流域水土流失有著密切聯(lián)系,對(duì)比同一流域不同年份河流輸沙量可以在一定程度上反映河流所在流域水土流失情況。
引起水土流失的自然因素包括流域氣候、流域內(nèi)降水、巖土地質(zhì)構(gòu)成等,人為因素則包括流域內(nèi)城市化建設(shè),不合理開發(fā)利用土地資源,大規(guī)模破壞流域植被,人為改造地形等。
3嘉陵江流域的人類活動(dòng)及其對(duì)輸沙量的影響
3.1人口增長(zhǎng)及城市化建設(shè)使輸沙量增多
戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,嘉陵江流域就開始有人類活動(dòng),到了后期農(nóng)業(yè)變得發(fā)達(dá)起來(lái)。農(nóng)耕方式進(jìn)步使流域開始逐漸由天然森林生態(tài)系統(tǒng)向森林—農(nóng)田復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。直至1851年,原始植被覆蓋面積由于耕地的飛速發(fā)展進(jìn)一步減小,水土流失情況加劇。清朝末期及以后的時(shí)期,除了受到戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞,還有解放四十多年來(lái)人口劇增導(dǎo)致的大量開墾、城市化建設(shè)、工業(yè)建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,流域內(nèi)的環(huán)境遭到了進(jìn)一步破壞。1950~1979年統(tǒng)計(jì)資料顯示,嘉陵江流域面積和徑流量?jī)H僅只占到長(zhǎng)江全上游15.5%和14.7%,但其來(lái)沙量卻占到了30.5%,僅次于金沙江。資料顯示,嘉陵江流域年平均產(chǎn)沙模數(shù)高達(dá)1005 t/(km2·a),而宜昌以上的長(zhǎng)江上游平均產(chǎn)沙模數(shù)僅為511 t/(km2·a),由此可見(jiàn)嘉陵江流域的平均產(chǎn)沙模數(shù)將近長(zhǎng)江整個(gè)上游流域的2倍。八十年代初,由于林業(yè)政策指導(dǎo)性失誤,林區(qū)濫砍濫收,流域的林木覆蓋率比解放初期減少40%以上。
改革開放后,由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,嘉陵江流域城市面積迅速擴(kuò)展、小城鎮(zhèn)崛起,嘉陵江流域水土流失面積在1985年達(dá)到了9.2萬(wàn)km2,占到了整個(gè)流域面積的58%,年土壤流失量達(dá)4億噸。隨著城市建設(shè)進(jìn)度的加快,加之一些施工單位不太注重水土保持,項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃也沒(méi)有與水土保持的相關(guān)方案,施工過(guò)程中缺乏水土保持意識(shí),甚至將廢棄沙土直接倒在河岸邊或者河溝內(nèi),致使水土流失日益嚴(yán)重化。 另外,隨著嘉陵江流域人口增長(zhǎng)后,大量荒地被開墾,毀林毀草也造成了河道內(nèi)輸沙量的增長(zhǎng)。
3.2水利工程對(duì)水沙的攔截
嘉陵江流域水沙大致有三種去向,一是被堰、池塘、稻田、水溝等攔截,二是被江上各個(gè)水庫(kù)攔截,三是由隨水流流向下游。1980年嘉陵江流域開始興建水利工程,至1990年嘉陵江全流域共有水庫(kù)4542座,其中大型3座,中型水庫(kù)50座,水庫(kù)總庫(kù)容近54萬(wàn)4m3,此外還有大小堰塘三十多萬(wàn)座,這些水庫(kù)和堰塘每年平均可攔沙480萬(wàn)m3。水庫(kù)的修建使得水面坡度和水流流速沿程減小,大量泥沙便會(huì)在水庫(kù)中沉淀,產(chǎn)生淤積,從而減小到下游的輸沙量,進(jìn)一步緩解三峽庫(kù)區(qū)的壓力。
3.3水土保持重點(diǎn)防治工程
1988年,為治理長(zhǎng)江上游水土流失,減少上游對(duì)下游的輸沙量,確保三峽水庫(kù)安全運(yùn)行,由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的長(zhǎng)江上中游水土保持重點(diǎn)防治工程開始實(shí)施,1989~1996年間,嘉陵江流域共治理了50個(gè)縣,治理面積為21361平方公里,治理程度為25.79%。嘉陵江流域耕地類型多為廣種薄收、粗放經(jīng)營(yíng),會(huì)造成土壤侵蝕量成倍增加的坡耕地,故工程以坡耕地治理為重點(diǎn),以坡面徑流調(diào)控為主線,堅(jiān)持治理與開發(fā)并進(jìn),力求生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合。種植果林、蔬菜要因地制宜,大力發(fā)展水土保持產(chǎn)業(yè)。通過(guò)種植水土保持林草,合理封禁管理,改善侵蝕情況較重的荒山荒坡,加快植被恢復(fù),進(jìn)而改善流域植被環(huán)境。
截至1996年,嘉陵江流域完成坡地改梯田13萬(wàn)hm2,種植樹木、經(jīng)濟(jì)果蔬、草地共86萬(wàn)hm2,封禁管理58萬(wàn)hm2,保土耕作面積達(dá)52萬(wàn) hm2,在小型水利水土保持工程方面,修塘7萬(wàn)座,谷坊近4千座,蓄水池近10萬(wàn)座,排灌渠2.3萬(wàn) km,沉沙池150多萬(wàn)座。長(zhǎng)治工程中,嘉陵江流域水土流失治理取得了明顯成效,這一重點(diǎn)產(chǎn)沙區(qū)向下游的輸沙量大幅減少。到2010年,嘉陵江流域水土流失情況已有了非常大的改善,水土流失面積從治理前的58%下降到39%。
4總結(jié)
對(duì)嘉陵江輸沙量產(chǎn)生影響的人類活動(dòng)大致分為三類:一是從古代開始,隨著人口的不斷增長(zhǎng)及城市化建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大,流域輸沙量表現(xiàn)為逐漸增多的情況;二是到80年代開始長(zhǎng)江上游水庫(kù)的興建,使得輸沙量增多的趨勢(shì)有所控制;三是長(zhǎng)治工程實(shí)施后,人們有意識(shí)地進(jìn)行水土保持,從而減少了嘉陵江輸沙量。在降雨量徑流量無(wú)明顯減少的趨勢(shì)下,到2010年,嘉陵江流域水土流失面積已由治理前的58%下降到39%。以上內(nèi)容充分說(shuō)明了人類活動(dòng)對(duì)流域內(nèi)干支流輸沙量有著較大的影響,且隨時(shí)代和地區(qū)的不同,表現(xiàn)為不同的影響形式。
嘉陵江流域地形復(fù)雜,地勢(shì)陡峭,雨量充沛,本身具有區(qū)域特有的自然水土流失因素,加之部分流域城市早期經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,一些開發(fā)建設(shè)的項(xiàng)目施工方案不合理、環(huán)保且開發(fā)時(shí)間規(guī)劃未對(duì)流域生態(tài)承受能力進(jìn)行周全考慮等,又人為地增加了流域水土流失量。盡管至長(zhǎng)治工程開展以來(lái),流域輸沙量有了明顯減少的趨勢(shì),但水土流失形勢(shì)仍然嚴(yán)峻。目前國(guó)家對(duì)于水土保持項(xiàng)目資金投入與實(shí)際的治理成本存在著較大差距,水土流失嚴(yán)重地區(qū)又多為貧困地區(qū),憑借地方財(cái)力根本不夠,且資金落實(shí)慢,導(dǎo)致水土保持工程進(jìn)度緩慢。故國(guó)家及政府部門需繼續(xù)加大水土流失治理投資力度,進(jìn)一步提升治理水平,同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)嘉陵江沿岸開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管力度,加強(qiáng)對(duì)水土保持的宣傳從而提高人民群眾的意識(shí)。
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