国土工程中水土保持工作的策略与方法

张书芬

邢台市自然资源和规划局信都分局 河北邢台 054000

摘要: 摘要:北方地区因特殊的地理环境和气候条件,长期面临水土流失的严峻挑战。干旱少雨、植被覆盖率低的自然特征,叠加历史上过度垦殖、放牧等人类活动影响,导致土壤退化、土地生产力下降等问题日益凸显,水土流失不仅造成耕地资源减少、河流泥沙淤积,还直接威胁粮食安全...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:北方地区因特殊的地理环境和气候条件,长期面临水土流失的严峻挑战。干旱少雨、植被覆盖率低的自然特征,叠加历史上过度垦殖、放牧等人类活动影响,导致土壤退化、土地生产力下降等问题日益凸显,水土流失不仅造成耕地资源减少、河流泥沙淤积,还直接威胁粮食安全与生态安全。健康的水土系统能够有效涵养水源、调节气候,并为农业生产提供必要条件。当前正值生态保护与高质量发展协同推进的关键时期,科学开展水土保持工作具有多重意义:一方面通过工程与生物措施结合,可改善土壤结构,提升土地抗蚀能力;另一方面有助于构建生态屏障,减轻沙尘暴等自然灾害影响

 关键词:国土工程 水土保持 意义 路径

1 前言

本文主要分析北方水土保持的现实困境与技术路径,探索适应北方地区特点的治理模式。通过厘清自然因素与人为活动的交互影响机制,为制定差异化的防治策略提供依据。为北方地区实现生态修复、农业稳产与环境保护的协同发展提供实践参考。

2 北方水土保持的现状与挑战

2.1 北方地区水土流失现状分析

北方地区水土流失问题呈现出明显的区域特征与季节性规律。受大陆性气候影响,该区域年均降水量普遍偏低且分布不均,壤裸露程度增加,进一步加剧了风力侵蚀和水力侵蚀的复合效应。特别是多沙粗沙区的水土流失非常严重,其土壤侵蚀模数常年处于较高水平,成为沙尘的主要来源地。在农牧交错带,过度放牧与不合理耕作导致地表植被破坏,土壤团粒结构稳定性下降,遇强降雨时易形成细沟侵蚀甚至切沟侵蚀。

从空间分布看,水土流失呈现"西强东弱"的基本格局。西部干旱区以风力侵蚀为主,春季强风携带沙粒形成移动沙丘,威胁农业安全;中部黄土丘陵区则表现为水力风力复合侵蚀,坡耕地和裸露荒地侵蚀量显著高于林草地;东部地区虽然侵蚀强度相对较低,但城镇化进程中的开发建设活动造成人为水土流失问题日益突出。值得注意的是,建筑项目等基础设施工程扰动地表面积持续扩大,施工期临时堆土未采取有效防护措施时极易引发新增水土流失。

从时间维度分析,水土流失呈现阶段性加剧特点。每年3-5月风力侵蚀占主导,6-9月则以暴雨冲刷为主。当前正值夏季,前期干旱导致的土壤裂隙与近期局地强降雨叠加,使得土壤抗蚀能力进一步降低。长期监测数据表明,极端气候事件频发背景下,水土流失的不可预见性增强,传统防治措施面临新的适应性挑战。特别是在生态脆弱区,植被恢复速度难以抵消侵蚀破坏速度,形成"治理—破坏—再治理"的恶性循环。这种状况不仅威胁区域生态安全,也对粮食稳产和乡村振兴构成实质性障碍。

2.2 水土保持面临的主要挑战

当前水土保持工作在当前面临多重挑战,这些挑战既源于自然条件的限制,也与人为活动的影响密切相关,使得传统治理模式面临新的适应性考验。从自然因素来看,气候条件的恶化对水土保持构成直接威胁。近年来,北方地区降水时空分布不均现象愈发明显,干旱期延长与局地强降雨交替出现,导致土壤结构稳定性下降。特别是在生态脆弱区,前期干旱形成的土壤裂隙遇暴雨时极易引发突发性水土流失。同时,春季频繁的沙尘天气表明风力侵蚀仍在持续加剧,地表植被覆盖不足的区域土壤流失量仍处于较高水平。已有研究表明,深层土壤水分条件的恶化会显著延缓植被的恢复进程,这种恶性循环使得生态系统的自我修复能力受到严重影响。

人为活动带来的压力同样不容忽视。在农业生产领域,部分地区仍存在耕作方式粗放、坡地过度开垦等问题,导致土壤抗蚀能力持续减弱。能源开发等大型工程项目扰动地表范围扩大,施工过程中的临时防护措施不到位现象时有发生,新增人为水土流失风险上升。城镇化进程中,建设用地的快速扩张挤占生态空间,自然水系和植被带遭到破坏,削弱了区域的水土保持功能。值得注意的是,农牧交错带超载放牧问题尚未得到根本解决,草场退化与土壤侵蚀相互促进,形成难以破解的治理困局。

技术层面的局限性也对治理效果产生制约。现有工程措施如梯田、淤地坝等多建于早期,部分设施年久失修,防护功能明显下降。生物措施方面,适生植物品种选择范围有限,特别是在干旱半干旱区,植被成活率和生长速度难以满足快速固土需求。水土保持监测网络覆盖不足,难以实现对侵蚀动态的精准把握,影响了治理措施的针对性和时效性。正如相关研究指出,水土保持工程作为国土整治的关键,其技术体系的完善程度直接关系到治理成效。

管理机制上的短板同样亟待解决。跨区域协作治理机制尚不健全,流域上下游之间的权责划分不够清晰,导致一些综合治理项目难以协调推进。基层管护力量薄弱,重建设轻管护现象普遍存在,影响了治理成果的长期效益。政策执行层面存在监管盲区,对违法行为的惩处力度不足,难以形成有效震慑。同时,公众参与渠道有限,当地居民在水土保持中的主体作用未能充分发挥,制约了治理工作的社会基础。

3 北方水土保持的策略与方法

3.1 工程措施与非工程措施的结合

在水土保持实践中,工程措施与非工程措施的协同运用是提升治理成效的关键策略。根据北方地区的地形特征与侵蚀类型差异,需采取针对性的技术组合,形成多层次防护体系。工程措施以物理干预为核心,主要包括坡面整治、沟道防护和小型水利设施建设三类。其中,梯田作为坡面整治的典型手段,通过改变地形坡度截短坡长,有效减缓径流速度,增强土壤入渗能力。

非工程措施侧重通过生物手段和耕作方式调整改善生态环境。生物措施中,防护林建设需遵循"因地制宜"原则:在风沙区采用灌草结合模式构建带状防护网,如柠条、沙蒿等耐旱植物;在水蚀区则以乡土树种为主形成乔灌草复层结构,提高群落稳定性。研究表明,合理配置的植被带可降低近地表风速,拦截悬浮颗粒物,对缓解春季频发的沙尘天气具有直接效果。

在当前气候变化背景下,措施组合需要增强适应性。建议在工程设计中提高排水设施标准以应对可能出现的极端降雨;生物措施则应优先选择耐旱耐瘠薄物种,可提升植被在干旱条件下的成活率。未来发展方向上,需加强智能化技术的应用,如利用土壤湿度传感器指导精准灌溉,通过无人机巡查及时识别侵蚀风险点,推动水土保持向精细化、科学化迈进。这种工程与非工程措施的有机融合,将为北方地区构建起抵御自然侵蚀与人为干扰的复合防御体系。

3.2 技术创新在北方水土保持中的应用

技术创新作为提升北方水土保持效能的核心驱动力,正通过多领域技术融合为传统治理模式注入新活力。技术应用的精准性与适应性显得尤为重要,其突破主要体现在监测预警、工程改良和生物修复三个维度。

在智能监测领域,遥感技术与地面传感网络的结合实现了水土流失动态的立体监控。卫星遥感通过多光谱成像,可大范围识别地表裸露程度与植被覆盖变化,特别是在春季风沙季及时预警高风险区域。地面部署的物联网传感器则实时采集土壤湿度、风速等关键参数,为治理决策提供数据支撑。

工程技术创新着重提升设施的耐久性与生态兼容性。新型土壤固化材料在淤地坝建设中的应用,通过化学键合作用增强土体抗冲刷能力,相比传统夯筑方式使用寿命延长显著。将雨水收集与节水灌溉结合,有效维持新造植被存活率,通过优化排水系统设计减少施工期水土流失达三成以上。这种技术集群的协同效应,使单位面积治理成本降低,而生态效益持续期延长。正如实践所证实的,技术创新不仅解决具体工程问题,更通过系统优化重塑了水土保持的整体实施路径。

结语:

建议完善流域协同治理机制,建立跨区域的生态补偿制度。通过明晰权责边界,调动各方参与积极性。政策执行要强化全过程监管,特别是对能源开发、城市建设等易引发人为水土流失的领域实施重点督导。基层能力建设同样关键,应充实专业技术队伍,健全设施维护长效机制。此外,将水土保持纳入国土空间规划体系,从源头控制开发建设对生态环境的扰动,实现发展与保护的动态平衡。

通过构建多元共治格局。通过科普宣传提升公众生态意识,培养主动防护习惯。推广以工代赈等模式,让当地群众在治理过程中获得实惠。鼓励企业履行社会责任,探索“生态修复+产业培育”的共赢路径。特别在“双碳”目标背景下,为应对气候变化贡献独特价值,通过多措并举、标本兼治,必将为国土工程的可持续发展筑牢生态安全屏障。

参考文献

[1] 刘景发.2001~2005年多沙粗沙区治理与黄河水土保持生态工程建设[J].《人民黄河》,2001,(6):23-24.

[2] 焦居仁.我国东中西部水土保持发展战略[J].《中国水土保持科学》,2006,(5):1-6.

[3] 倪兵.新疆火电项目水土保持方案编制中的几点认识[J].《人民长江》,2011:191-193.



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