搞好水土保持,促进泉城保泉泉水是济南的灵魂,泉群的干涸,曾使泉城黯然失色。经过方方面面的共同努力,曾“休眠”926天的趵突泉才恢复喷涌,但勉强维持170多天后又失去生机。在人人关注保泉的今天,水土保持设施涵养水源、补给泉水的巨大作用再也无法被忽视。
1 南部山丘区水土保持生态环境建设,对保泉具有重要意义。
历城南部山丘区面积858.57 km²,是济南泉水重要的补给区。南部山丘区的水土保持生态环境建设,以小流域为单元,全面规划,综合治理,林草措施与工程措施相结合,不仅能有效降低土壤侵蚀量,而且能涵养水源,增加地表拦蓄和地下入渗量,减少汛期弃水,减少土壤蒸发损失,提高地下水的转化率,增加泉水补给量。
水土保持林草措施和坡面工程,降低了坡面径流流速,相应延长了入渗时间。根据推导,坡面径流流速V可由下式表示:
V= abs[C1 . y . p . L] 。
式中 V—坡面径流流速(m/s);
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C1—系数,C1= ————abs(i) ,其中
abs(h + n)
h—坡面水流厚度(m),一般为0.01~ 0.05m;
n—糙率;
i—坡面坡度(以小数表示);
y—径流系数;
p—降雨强度;
L—坡面径流线的水平长度(m)。
可见,坡面糙率n、坡面坡度i和坡面径流线的水平长度L(或斜坡坡长)对坡面径流流速V具有直接影响:在其他因素一定的条件下,n值越大,则V越小;i越小,则V越小;L越小,则V越小。林草措施使坡面地被物层(枯落物和草类)数量增加,由此增大了坡面糙率n,使坡面水流在重重阻力下缓缓流动,并被分割成很多小股而不致过于集中,小股径流亦多次改变方向而曲折前行,从而降低了流速;鱼鳞坑、水平阶和梯田等坡面工程,改变了微地形地貌,使局部坡度i和汇水坡长变小,从而也使流速降低。
另一方面,采取水土保持措施后,改善了土壤物理性状,使土壤有效孔隙增加,水分渗透性增强。这主要因为,经过水土保持综合治理,土壤有机质含量增加,而土壤中每一个有机质颗粒或纤维,就是土壤团粒结构形成的“核心”,从而使土壤团粒结构得以稳定地发育。据测定,进行小流域综合治理十年后,0~20cm土壤容重平均降低0.09g/cm³,孔隙度平均增加2.7%。由此,降雨后,水分的入渗速率增大。
坡面径流流速的降低,入渗时间的延长以及入渗速率的增大,大大增加了降雨入渗量。同时,经过沟道工程节节拦蓄,进一步增加了地表水蓄积和底下水转化量。星罗棋布的水土保持工程,可有效地削减洪峰,增加河川基流量,经过卧虎山等水库的进一步调节,补给地下泉水。
经测定,一般地,修筑一公顷水平梯田每年可增加蓄水量600 m³ ,营造一公顷水土保持林每年可增加蓄水量300 m³ , 营造一公顷经济林每年可增加蓄水量600 m³ ;另外,综合采取水土保持措施后,每公顷每年可减少土壤蒸发损失1000 m³ 。
2 水土保持工作取得的成就,为保泉做出了贡献。
人为活动既是产生水土流失的主要原因之一,也是治理水土流失的基础。长期以来,随着对水土流失成因及危害认识的不断加深,本着因害设防的原则,历城山丘区群众对水土流失进行了初步治理。建国以来,在党和人民政府的领导下,当地人民群众发扬自力更生、艰苦奋斗的精神,大搞植树造林和农田水利基本建设,许多荒山秃岭得到绿化,水土流失得到初步控制。特别是近二十年来,以小流域为单元的水土保持综合治理和生态环境建设,把水土流失防治工作推进到一个新的高度,历城区坚持全面治理与重点小流域治理相结合,群众会战与专业队施工相结合,争取上级补助与当地筹资、投劳相结合,水土保持工作取得了显著成就。
截至目前,历城山丘区已治理水土流失面积618 km²,其中修筑水平梯田1.6万hm²,营造水土保持林3.8万hm²,营造经济林0.7万hm²,建造塘坝193座,蓄水库容612 万m³;治理重点小流域9条,总控制面积306.4 km²,其中7条已经验收。根据计算,以上主要水土保持设施,每年可增加蓄水量3100万m³;每年可减少土壤蒸发损失6100万m³。按30%的转化率,则每年可增加泉水补给量2760万m³,是卧虎山水库兴利库容(3568万m³)的77.4%,相当于济南泉水三个月的喷涌量(按30万吨/日)。
3 加大保泉力度,不可忽视水土保持。
保泉是一项系统工程,既需要有关部门、有关行业通力合作,又必须坚持不懈,持之以恒。济南泉水来源于广大补给区的降雨入渗,以各种手段增加入渗量,是保泉的重要途径。南部山丘区既是泉水补给区,也是主要的水土流失区,南部山丘区的水土保持生态环境建设,是水土保持工作的重点,这与保泉的任务不谋而合,目标高度一致。配置各项水土保持措施,是从源头上保泉,而回灌地下水、封井等是更直接的保泉;水土保持措施的保泉效果不会立竿见影,却是根本性的,离开南部山丘区的水源涵养,济南泉水会最终干枯。只有把各种手段联合运用,互相配合,才能取得最佳效果。
目前,南部山丘区每年白白跑掉的地表径流仍在3亿立方米左右,仅历城区就有水土流失面积240.57平方公里尚未治理。在下一步保泉中,应加快水土流失治理进度,进一步探索林地枯落物层对促进降雨入渗的作用,推广覆盖种植等节水保水措施,推广旱作农业技术,使水土保持工作为保泉做出更大的贡献。