新疆河岸整治
A. 河流的治理方法,要具体的,不要粘帖复制!
不难看出,改造一条平原河流,应从两个方面考虑。一是在上游兴建枢纽,以拦河坝为主要矛盾方面来控制河流,调节来水来沙量,从而改变河道的水流条件;二是改变河床的边界条件,即依靠河床的岸边工程或其他整治工程作为矛盾的主要方面,调整水流的流场,达到人们预期的目标。第一方面的内容,我们已在前文中作过讨论,后一方面的内容就是要研究河道本身的整治工程问题,这是本文的主题。
对于平原河流而言,要控制其河势变化,就必须实施河岸整治工程。对于已满足防洪和对国民经济各部门均较有利的河势,常常采用护岸工程以保护并稳定该段河势,对不利于防洪和国民经济发展的河势;就必须采取整治工程或工程河段来调整或改造河势,使其向有利的方向发展。通过工程河段来调整和改造河势,难度很大、要求很高,通过岸边工程的实践将把河道整治的技术水平推向更高的阶段。
在河势的调整和改造中必须研究河流内部力的结构。运动的河流在时空上总是伴随着力的变化。水流作用于河床,河床对于水流的反作用,从宏观上都是通过力的作用来体现的;例如水流对于河床底部的剪切作用力,水流对于河岸边壁的作用力。对于河道平面形态的变化、河势的调整改造而言,我们研究的主要是后一种力,即水流对河岸的作用力与河岸对水流的反作用力。
有关的研究表明,根据水的动量推导出水流对河岸的作用力,是随流量的增加而增大,随水流方向改变的增大而增大的。当然,这在宏观上是一个合力,自然可以分解为对河岸的垂直方向和平行于河岸的两个合力,也可以分解为水流作用于整个岸壁上每部分承受的力。因此,我们依靠岸边的控导工程,改变水流的方向以调整河势是有理论依据的。
更为重要的是,在河流辩证法和河流学研究方面,应该更进一步认识水流与河床这一矛盾统一体的深化与发展。水流创造河床,河床约束水流,其中水流居于矛盾的主要方面,这是一个总的概括。当你研究河床的形成与变化时,也有个现象和本质的关系;泥沙从上面来了,河床的演变现象就表现出来,即河床这一矛盾方面又深化河床的冲淤矛盾关系。水流呢?它的主要作用有多大,最大冲刷点在哪里,这就引出了水流作用的分力与合力的问题,即水流本身还是一个矛盾统一体,即水流的分力与合力的矛盾关系。例如,河道水流不可能始终作直线运动,水流一定是弯曲的,必然具有内在力的关系。例如,我们有可能分析水流动力轴线上切线和法线方向的分力,在沿流程上相互转化的规律,河道弯曲度大小即河岸的反作用对其合力和分力变化的影响。我们对力的相互作用剖析得越细致,认识得越深刻,就越是能够利用这个矛盾,才能正确完成平原河流治河工程任务;并逐步把局部的经验性认识推向新的理论认识的水平。
目前,河床对水流的反作用表现为影响和改变水流的流场以及引起次生流。在大江大河中,水流结构十分复杂,大尺度涡流研究更少,难以应用于河道整治工程的实践中,鉴于流体力学中微观结构的运动机理一时很难弄清,从宏观上用力学理论来研究水流运动中的力学关系的途径是可取的,以此来指导我们的河道整治工作也基本上是适用的。
由于水流与河床间的分力与合力问题在弯道中最为明显,所以我们先从这里开始。为什么水流是弯曲的?这是因为即使在平坦地区上流动的河流,其直线流动方向也是最不稳定的,因此它在实际中也就是最不可能存在的。我们可以设想一条河流,在大体上同样的土壤上严格地依一条直线流动着,那么可以证明这种流动不可能持续得长久。例如由于土壤构成上的差异,水流在某个地方稍有偏移,则这种偏移在以后就会逐步加大。这是因为在那个初始弯曲的地方,水流开始作曲线运动,这样便出现了惯性离心力。在离心力的作用下,水流要压向凹入的一岸,冲刷这里,这便使初始微凹部位的凹入程度加大,于是河流弯曲的曲率加大,惯性离心力也加大,其对凹岸的冲刷作用也随之加强。也就是说,只要由于某个小扰动产生了一个初始的最小弯曲,它就会不停地增长;即初始扰动在力学正反馈机理的作用下被不断地放大和成长,也即只有弯曲型流动才具有力学的稳定性。
弯道水流在重力和惯性离心力的作用下形成横向水面坡度的同时(凹岸水面升高,凸岸水面降低),还将形成横断面上的环流运动。由惯性离心力和(重力)压强差的合力分布可知,它的上部指向凹岸,而下部指向凸岸,构成旋转力矩,使水流沿横断面产生旋转运动,这就是横向环流。弯道横向环流相对于主流而言,又称为副流。实际上,横向环流与纵向主流相结合,使弯道水流呈螺旋状水流向前流动。环流强度的大小,通常可由横向流速与纵向流速之比的绝对值来衡量。横向环流在弯顶附近充分发展后,将因向下游沿程曲率减小而衰减。另外,在河道水流中的实际环流并非总是在整个横断面上的一个单向环流(即表层水从凸岸到凹岸,底层水流则反之),有时会有一些次生环流伴随着这个单向环流出现。在目力所及的范围里,有时弯段不那么明显;当我们看不见环流、或环流不明显时,弯段延伸的长度是可以看得到的,而这个长度是分力、合力长期发生作用的结果。
此外,单向环流还可转化为两个或多个大小不一的双向环流。沿程各断面的弯道环流应该是本断面离心环流和上游断面环流传递衰减后剩余部份的综合结果(惯性离心力的方向指向水流流速线的外法线方向)。
另一方面,河道水流中泥沙浓度沿垂线分布,上部浓度小,下部大;而水沙流速度分布则恰好相反。这样在弯道环流的作用下,浓度小、流速大的表层水流连续地流向凹岸,而浓度较高、流速较小的底层水流则不断流向凸岸并爬上边滩,造成横向输沙不平衡。结果是:凹岸岸边崩坍,坍落的泥沙则由底部横向水流挟运到凸岸堆积,即凹岸受到水流侵蚀,在靠近凹岸的主流处形成深槽,侵蚀产生的泥沙经螺旋流的作用搬运到凸岸(有时是下一个河弯的凸岸),并发生沉积,因而使得凹岸不断后退,凸岸不断淤长。在一定条件,这使弯曲率不断增大,直至发生弯道的自然裁弯现象。由于凹岸的顶冲点位于河弯顶点稍偏下处,故在凹岸后退的同时,还具有下移的趋势,由此造成河道的蜿蜒蠕动。
在两个河弯相交处的直段中,由于相反环流的干扰,导致泥沙的堆积而形成浅滩。深槽和相邻浅滩之间的距离一般为直段河宽的5至7倍。曲流波长(又称河弯跨度)为直段河宽的12倍,而曲率半径为直段河宽的3倍。
环流是弯曲型河流中的一个显著标志。在弯曲河流的弯道,环流结构较为简单和明显,多呈单向环流,这可由马卡维也夫方程予以描述。在弯曲河流的过渡段,即较为顺直的河段,环流结构常常比较复杂,也不那么明显,还可能出现多层多向的环流结构;这种现象也常常出现在山区河流的推移质型河流上。由于弯道水流存在显著的螺旋流运动,使水流增强了紊动,有时还会发生水流与凸岸的分离,产生旋涡区,从而增大了水流的能量损失(明渠流大尺度紊动起源于粘滞附面层的扰动,其受到扰动后,诱导产生的波幅为有限值,它不随时间加强也不减弱,即处于中性稳定状态;这种中性稳定的粘滞附面层就是河流低频紊动产生的根源)。
由上述的描述可见,在实际的河流中水流的结构非常复杂,其水流流态可以用流场加以描述。这个流场是由流速不同、流向不同的流力线组成。它在河道沿程中随时都在变化,这是一个三维的流场。一种流体即使在一定粗细的管子里(可看为固定的岸床),当其流速达到一定大小时,总会有涡流发生。而在河道里,水流更是以涡流的方式前进的。例如测量河水流速的测速仪会出现脉动现象,特别是在靠近河底的地方,脉动现象表明水流经常改变方向,即产生涡流;河水不但沿着河道前进,同时还要从河岸流向中央。在河底附近形成的涡流会带动轻沙,使河底出现沙波。在河道水流中,其水质点移动很不规则,呈弯弯曲曲的螺旋状,并有斜向及竖向的运动,这就是紊流。流体的紊流在水流的侵蚀过程中起着很重要的作用:因为细粒物质于流体中保持着悬浮状态的搬运,就是靠紊流中向上的流动来支持颗粒的。如果不存在紊流,颗粒物质就只能贴着河底或仅能稍离河底,以滚动或拽拉方式移动。由于紊流的存在,在实际中,我们所看到的是某一深度上水质点的统计流速和统计流线。
河流或水系,经过上千万年的活动以后,其形态发生了显著改变,调整得适应于输送水流与泥沙。河流纵断面逐渐演变为向下游坡降递减的平滑河道;这一过程称作河流的均夷。这时,河流能够搬运流域所供给的全部荷载物,但再也没有能力迅速下切了,但均夷化的河道仍可侧向切割河床(即河岸)。我们目前所看到的平原河流河段可被认为都是均夷化的河道;因此从岸边工程的角度看问题,考虑二维流场便已大体够用了(在某些需要一步刷深的河道,我们可用R和S的常数或反比关系来予以把握)。
对于平面二维流场中的诸流线,可以进一步抽象成若干主要的分力与合力,一般说来,这对于分析河岸或岸边工程与水流的相互作用、相互制约及促进发展,基本上能够满足要求。下面我们先从几个具体的例子出发来阐明其意义和作用。
分力、合力在一般情况下不易看出。从表面上看来,河岸似乎是光滑的,实际上摩擦力使它的表面有无数个小豆豆,它们就像无数个小丁坝。假如你在河岸上做个小丁坝,水流马上就把丁坝底下刷深了;因为就在这里形成个分力,或者原有的这个分力加大了。于是它就使另一个分力也必然要加大,即这里的分力越加大,就愈加影响到对面。当对面的力加大之后,就在丁坝这里形成一个合力,于是这里就刷深了。丁坝越大,产生的合力就越大,它的下腮就刷得越深。因为有了丁坝,水不能顺畅地往下走,就汇合起来,水都涌到这里来,于是水面就鼓起来;丁坝越长,合力就越大,一直要长到丁坝这个方面的分力超过对岸的分力,最后它总是横着过来,水流就转到对岸去了。但在一般的平原河流里,你是做不到这一点的,例如在长江里,你不可能修一个像拦河坝那样的丁坝。而如果你能做到这一点,这里的水流就变成了缓流,这里就变成湖了。而如果丁坝足够长,到最后它总是要超过对岸的分力,当它真正超过对岸的力,就能造成一个力量使弯段提前;因为这个丁坝太长了,水到这里上不来了,就使更多的水直接过来了。这就说明了一个一般规律:凹岸的长度有一定的要求,不可能太短了,只有当它长到一定程度时,才能使水转到对岸去。否则,当它不够长的时候,水还是要回到凹岸来。
由这个例子我们可以得到很多启示:我们可以把弧型的河岸看成是由无数的平面连接而成,在每个平面上都要产生水流的作用力及对水流的反作用力,这个反作用力也和相邻的另一股来水的分力合成为一个合力,也就是说我们可以把一个河弯看成是由无数个小丁坝所组成的来加以研究;而所谓的主流线也可以看作是水流的两个主要分力形成合力的表现形式。它不仅在水平方向表现为分力、合力之间的关系,在垂直方向上亦是如此。
另外,我们经常能看到各种形式的丁坝作用(包括自然的“丁坝”)。当丁坝把受其影响范围内的水流动能汇集成一个很大的分力,在丁坝坝头的下游与丁坝影响以外水流更大的分力汇合时,形成其下游的强烈冲刷,形成大的冲刷坑。例如,单一丁坝如处于顶冲段的前部时,不仅不能将水流挑向对岸,反而增大了丁坝下腮的冲刷力,形成深坑;如荆江河段的观音矶,因为荆江数万流量所形成的分力大于由丁坝挑流作用所形成的分力,迫使水流仍旧返回本弯道的凹岸。深坑就是由这两个分力的集中冲刷点造成的。又如,当丁坝处于弯道尾端或顺直河段时,河流主泓受该弯段连续挑流作用,实际上形成了一股接近优势的分力,在这样的河段上修建丁坝能够增大这股水流对另一股水流的优势,迫使主泓提前转向对岸。如40年代杨家场粘土河岸及其丁坝,迫使长江主泓以急转弯形式冲向对岸的冲和观、祁家渊就是一个明显的事例。这种将主泓提前转向对岸的河道整治工程,如能接连运用,就可使某一弯段走向反面,由凹岸变成凸岸。再如,通过对一个河段的全线防护工程可使主流转向。一个河段的连续守护工程相当于无数个看不见的小丁坝对水流的作用,由于其连续性使丁坝的分力具有累积作用逐步使主流转向,这也是人工加强了对水流的反作用。这种方法也是有效的方法,远比单一大丁坝有利,但只能在不得已的情况下采用,因为代价太大。比如荆江郝穴河段,即从马家寨到郝穴河段的全线防护工程,就是因为这一河段的堤脚临近深泓,没有足够的宽大边滩,而迫不得已采取全线防护办法。一旦我们将其主泓南移至黄水套故道,那就用不着全线防护了。
从以上分析可见,由丁坝出发得出的分力、合力模型等效于弯道水流的纯力学模型,而且它更具有直观性和简明性,便于指导河岸工程的设计和实施,也利于与水工模型相互印证和补充。下面我们将用这种分析方法对荆江两个著名的危险河段的演变进行分析和探讨。
上荆江河道整治的主要目标在于使其两个危险河段变为安全河段。这两个河段就是沙市河段和郝穴河段。历史上,杨家场以上的公安河段曾在目前主泓的北边,那时杨家场以下的黄水套曾经为大江主泓;后来随着公安弯段向南移动;经过杨家场粘土咀控制,其挑流作用不断增加,这就加大了其中的一个分力,致使杨家场以下长江主泓不断向北摆动,黄水套进流条件逐渐恶化而成为支汊。即使如此,在1931年和1949年洪水时,还能分别通过10000个和5000个流量。历史演变的过程表明,主流在上下游的摆动方向是以杨家场为共轭点的;即主流在公安段愈向南摆,经杨家场下游主流愈向北摆动,以致形成郝穴河弯荆江大堤堤外无滩或窄滩的全线险工段的严峻形势,而黄水套这个曾经是主泓的汊道目前已被淤塞,仅在洪水时能过200-300个流量。
过去,由于没有认识这种转化规律,就眼睁睁地看着郝穴河弯由安全河段向着危险河段转化。如果当初我们懂得这个道理,将公安弯段的主泓河道从南向北移动 200-300米(即在该弯段凸岸开挖引河,加强凸岸水流分力),就可以采取较小工程,加大向黄水套进水这个分力,就可使黄水套逐年展宽加深,并使郝穴河弯逐渐淤死,黄水套故道重新恢复为主泓,可惜这一有利时机已经失去,现在必须做较大工程才可达到这一整治目标。
对于沙市河段而言,如果对其全线进行守护则工程量将非常巨大。但如在观音矶头向右开挖河道,则不论三八滩及上游如何变化,就可诱导主泓南移走三八滩南汊的新河道,相当于另一个黄水套,这样右岸这个分力便大大加强,然后可在北汊采取促淤工程,促使观音矶前淤出滩地,这样的投资要小得多。由于有分力和合力的理论,现在可以不再做模型试验了;可用工程本身做为1:1的模型,在一些小的地方,可在工程实施的过程中稍微调整一下。
水力学、河流学目前还都处于实验科学阶段,很多问题还不能用严谨的理论分析得到准确的结果,因此模型实验对这两门科学具有更重要的意义。
河流学与水力学还有不同,任何一个需要整治的河流,都是自然界存在的实例,客观上有一个1:1的原型供我们研究,这比任何人工模型都更准确、更全面地反映了河流的客观现实。河流通过其自身发展的历史,毫无保留地、全面地向我们展示出其运动的规律性。所以说研究河流的基本规律,主要依靠原型观测和分析。模型试验的主要目的,是验证我们将已经认识了的客观规律用于改造自然的效果。特别是在河流上兴建了大型的建筑物以后,改变现状较大,有可能出现一些我们还没有认识或认识不够完善的问题,特别是工程实施后预测其发展后果,模型试验可给我们以定性的启示和粗略的定量概念。
现阶段的水工和河工模型试验与现代科学中的物理化学实验是不同的,更确切地说我们应称其为模型验证。既然是验证,那么被验证的应该是根据对原型的观测和分析所得到的可以用来改造河流的规律;但如这些规律在天然河流中已被多次地验证过,它就并不一定要再用模型来验证。所以河流的规律主要靠研究河流而得到,整治的结果也往往在河流的历史演变中(包括整个河流,不限于某一段)可以找到借鉴。这是河流自身提供的,也是完全可以做得到的,这就是河流工程的一个显著特点。没有一个预先对河流规律的正确认识,盲目地相信和依靠模型试验的结果来确定整治工程,所谓“河工模型试验万岁”的观点,实践一再证明往往是错误的。由此可见,在做岸边工程调整河势时,需要分力-合力的理论进行指导。
B. 生态地质环境保护与治理
一、生态地质环境特点
在对区内三大生态地质环境类型的遥感解译和综合分析后认为,本区生态地质环境类型具有以下4个特点。
1.浅层地下水的地域分配不均衡
据ETM7、ETM4、ETM3合成图像对浅层地下水的解译结果对比分析,区内浅层地下水包括的高含水率区、中等含水率区、低含水率区和多层结构含水区的地域分配很不均衡,分布面积相差很大。
高含水率区分布面积仅占全区总面积的3.57%,基本上分布在勘查区北部阿克苏河流域、南部和田河流域和西部喀什市—叶城县—皮山县的昆仑山北麓山前地带,东南部且末县附近只有少量分布,其他大面积区域没有分布。中等含水率区和多层结构含水区占全区总面积的49.22%,是区内主要的浅层地下水分布区,除东部的塔里木河下游地区和东南部的车尔臣河流域地区没有分布以外,全区大部分区域均有分布。与中等含水率区和多层结构含水区的区域分布相反,低含水率区分布面积仅占全区总面积的26.7%,基本上分布在东部和东南部地区,而西部和西南部地区则很少。
区内浅层地下水地域分配的不均衡性,反映了本区地下水资源中西部多东部少的状况,从而为进一步寻找地下水,特别是可供饮用的地下淡水及微咸水,提供了总体的找水方向。
造成这种地域分配不均衡的主要原因:一是地下水补给条件的差异,中西部地区地表水系发育,阿克苏河、台兰河、渭干河、塔里木河、和田河等多条主干河流流经区内,为地下水的补给提供了较为充足的转化补给量。据孙晓明等的资料,平原区的地下水转化补给量可占总补给量的75.27%。东部地区的主干河流(如塔里木河下游)自1972年断流,孔雀河大部分河段处于无水状态,因此东部地区转化补给水量远不如中西部地区。二是人为的地下水资源开发利用不合理。由于人工绿洲的建设、工业用水等,人工渠系代替了部分自然水系,有的在源流又新修了水库,源流和干流的中、上游用水量增加,而下游水量减少,水资源的地域分配更加不平衡。
2.植物种类较少,但抗逆性强
以林地和草地占主导的本区植物种类较少。林地主要有胡杨、灰杨、沙拐枣、白杨、柳树、榆树等。与较大面积红柳混生的植物除索索、骆驼刺之外,其他种类也不多。草地中,芦苇占草地总面积的80%以上,其他如芨芨草、甘草、麻黄草、胖姑娘等草本植物也不过5~6种。
虽然植物种类较少,但抵御外界侵袭的能力却较强。由于这些植物对干旱气候环境的长期适应,形成了具有抗旱、耐盐和抗风沙的能力。如胡杨和红柳均有发达的根系,而且还具有较高的耐盐能力;红柳的叶子含盐量达400~500g/kg,胡杨树叶含盐量也在80~150g/kg之间;芦苇、罗布麻、甘草等也有一定的耐盐能力。此外,许多植物抗风沙能力也很强。胡杨的茎枝有韧性,根系发达,有较高的抗倒伏和抗剪切能力;红柳被沙埋后,还可长出新枝。罗布麻、甘草的根系发达,茎有韧性,都有一定的抗风沙能力。
3.植被的覆盖度低
在实地调查过程中,区内草地和林地的覆盖度均较低,一般都小于20%。在红柳灌丛生长较密集的地段,覆盖度也小于50%。在山前倾斜平原区的戈壁砾质带,红柳灌丛的覆盖度多小于5%。草地的覆盖度高于林地,但大多也低于40%。只有在湖泊或沼泽地生长的芦苇,长势强劲,小部分地段覆盖度大于50%。
勘查区中部的细土平原与塔里木河冲积平原区内,在大多数固定沙丘上植被覆盖度小于20%,半固定沙丘植被覆盖度小于15%,流动沙丘植被覆盖度小于10%。
在把MSS7、MSS5、MSS4合成图像与ETM7、ETM4、ETM3合成图像进行解译对比后发现,当区内植被的覆盖度小于20%时,图像上基本显示不出植物的绿色色彩。当植物的覆盖度达到20%~35%时,图像上则能显示出绿色色彩,但总体色彩较浅。当植被覆盖度达到35%~50%时,图像上图斑色彩清晰,与非植被区的颜色差异明显。
4.生态的稳定性差,平衡易遭破坏
利用ETM7、ETM4、ETM3和MSS7、MSS5、MSS4合成图像对区内生态地质环境13种评价因子的解译和实地调查结果充分表明,勘查区内总体生态地质环境脆弱,稳定性很差。主要表现为沙化土地和盐渍化土地分布面积广,沙化程度和盐渍化程度较重,植被覆盖度较低。
据樊自立等的资料,区内植物除沿塔里木河两岸分布的乔、灌、草,博斯腾湖西南部生长的芦苇和湖泊、水库周边的草本植物长势较好外,其余大部分地区分布稀疏,结构简单,抗干扰能力弱,在人为活动的影响下极易遭受破坏,而且破坏后不易恢复。
二、生态地质环境保护与治理措施
生态地质环境是人类赖以生存和发展的基础,环境的优劣直接关系到经济的可持续发展和人们的生活质量。在勘查区内切实采取有效措施保护和改善生态地质环境,已经是刻不容缓、势在必行。
保护和改善生态地质环境并不意味着原封不动地维护目前的自然生态,因为荒漠自然生态生产力水平很低,不能满足人们日益增长的物质和文化生活的需要。人们只有依靠不断地创造高产的人工生态系统来养活自己,经济才能不断发展,生活水平才能不断提高。
在利用ETM7、ETM4、ETM3和MSS7、MSS5、MSS4合成图像对区内浅层地下水、生态地质环境详细解译和对生态地质环境变化进行综合分析的基础上,提出以下保护和治理措施。
1.控制源流引水,使塔里木河等干流水量不再减少
塔里木河、渭干河、孔雀河、叶尔羌河、和田河等多条干流不产流,主要是依靠源流补给。近年来,源流引水增加,用于扩大灌溉面积,使干流的来水量显著减少。如果源流不控制引水,补给干流的水量还会继续减少,从而使塔里木河等规模较大的河流干流区地下水位继续下降,地下水资源更加不足,造成本来已经脆弱的生态环境再进一步恶化。要通过节水和开发地下水来满足源流区用水,达到向干流输水的目标。以塔里木河的三源流区(阿克苏河、叶尔羌河、和田河)为例,目前源流区的水资源利用主要是依靠引蓄地表水扩大灌溉面积,所以今后只有加强水利建设,大力开发利用地下水,实行渠、库、井联合灌溉,并采取综合措施杜绝引洪淹灌或漫灌,发展节水灌溉,推广滴灌或膜上灌,才能达到向塔里木河干流输水而使干流水量不再减少的目的。
2.加强主干河流上、中游河段的工程整治,严格水资源管理
塔里木河、孔雀河、叶尔羌河、和田河等主干河流的上、中游河段,由于随意打坝、堵水、扒口,乱引乱排,耗水量剧增,下游水量显著减少,引发了下游地区生态地质环境的逐步恶化。叶尔羌河及和田河的下游分别有170km及200多千米穿行沙漠的河道,与塔里木河干流类似,亦属自然耗散性河道,起着向塔里木河干流输水的作用。目前,沙漠侵占、河道萎缩、输水不畅的现象,直接影响到向塔里木河干流的供水。因此,加强主干河流中、上游河段的工程整治,严格水资源管理,已迫在眉睫、刻不容缓。
对主干河流应采取必要的治理措施对河道进行整治。如修建堤坊,以减少两岸过量的漫溢,在耗水过大的中游河段尤为重要;修建护岸堤坝,疏通河道,增加输水能力,减少水分的无效消耗;修建必要的控制性引水闸口等,以维护主干河流水量稳定、河道畅通。
严格实行干流、源流水资源一体化管理,完善现行的水资源管理体制,逐步减少以至杜绝人为堵坝、扒口造成漫流等无控制的引水现象。
3.维持合理的生态地下水位,保证一定数量的生态用水
勘查区无论是自然生态还是人工生态都依靠地表径流转化为地下径流来维持,没有地表径流,就没有地下水的来源,生态就难以维持。目前,对地表水包括地表径流缺乏有力的管理和合理的规划,工作措施不到位,到处掘口,随意乱引乱排,自然漫流,大部分水量被蒸发、渗漏,造成了地表水的极大浪费,起不到改善生态的作用。要使有限的地表水水量在改善生态地质环境中发挥其应有的作用,把地表水转化为地下水,储存在土壤中供植物利用,就必须为植物的生长创造一个良好的生态地下水位。
据宋郁东等的资料,塔里木河流域地下水位对生态地质环境的影响有下述5种。
1)沼泽地生态水位:地下水水位埋深小于1m或有季节性地表积水。
2)盐渍化土地的生态水位:地下水水位埋深1~2.5m,地下水通过毛管作用可达到地表,土壤上层湿度较大,植物生长良好。但地下水中的盐分可向地表聚积,易使土壤发生盐渍化,在一定程度上又会影响植物生长。
3)适宜的生态水位:地下水水位埋深在2~4.5m之间,毛管上升水流可达植物根系供利用,土壤水分基本可满足乔、灌、草等各类植物需要,潜水的无效蒸发很小,几乎全部被植物吸收利用。
4)可忍耐地下水位:地下水水位埋深在5~8m之间,潜水停止蒸发,上层干燥,浅根系的草本植物无法利用地下水而衰败或死亡,乔灌木由于根系较深,主根能向下延伸吸收地下水,还可忍耐土壤干旱,但长势不良,一些幼灌木枯萎或死亡。
5)沙漠化地下水位:地下水水位埋深大于8m,很难为植物利用,深根系植物吸收地下水也较困难,乔、灌木衰败,有的干枯死亡,地面从而失去保护,风蚀风积严重,出现荒凉的地貌景观。
为了维持合理的地下水位,保证一定数量的生态用水,需要采取以下措施。
1)进一步完善排水系统,合理规划并实施引水渠、灌溉渠和排碱渠的渠系网络,降低地下水水位,使地下水水位维持在2m以下,以保证植物的良好生长。
2)加强大河主河道两岸节水用水管理,杜绝盲目引水,造成水资源浪费,维持主河道两岸一定范围的适宜地下水水位。
3)在山前倾斜平原区和塔里木河冲积平原区,应利用乔灌木耐旱的特性,扩大种植面积,在雨季适时营造人工林,使广大平原区的地下水水位维持在3~5m适宜的生态水位。
4)在地下水水位下降剧烈而生态退化严重、生态地质环境质量低劣的地区,应进行人工引水,增加地表水水量,使地下水能恢复到适宜的或可忍耐的水位。
4.稳定发展人工绿洲,制止盲目开荒
发展人工绿洲,一是扩大绿洲的面积,要积极稳妥地按规划进行。要通过灌区改建、完善水利设施,进行渠道防渗,改进灌溉方式等挖掘现有水资源潜力,扩大灌溉面积。扩大绿洲面积主要是通过开垦撂荒地、弃耕地和灌区边缘土地来实现。二是进一步改善现有绿洲的环境,重点是加大防风固沙和土壤改良的力度,把绿洲建成高产稳产的农、林、牧基地。同时,要坚决制止乱开荒。开垦土地,必须严格地按开发程序进行,根据不同的开发规模,报请相应主管部门审批,并由国土、水利、林业部门监督,依法有序地进行。对较大面积的开发,必须以现有水利设施为依托,按规划在灌区中进行,使灌区中的耕地连片,实行水资源的集约利用。
5.保护天然林地和草地,充分发挥其优化生态地质环境的作用
天然林地和草地在维护生态平衡、优化生态地质环境中起着十分重要的作用,具有保护地面、防止风蚀、抵御风沙、稳定河岸、调节气候等多种生态功能。例如,塔里木河沿岸的天然胡杨林是新疆三大林区之一,对于塔里木河沿岸的防风固沙、保护河岸、净化空气具有十分重要的作用。要通过建设防护林责任区,很好地保护所有林地。同时采用灌溉、伐桩、种子繁殖等方法促进更新。此外,还要大力发展人工胡杨林,在撂荒地上种植片林,沿公路干线和风沙前沿地带栽植以胡杨林为主的基干林。
草地主要用作放牧。由于产草量不高,草质不好,载畜量有限。为了维护放牧,要耗用大量水资源进行灌溉,经济效益很低。应通过发展绿洲畜牧业,来减少天然草地的载畜量,使草地由放牧转向以维护生态为主,发挥其保护地面、防止沙化、优化生态地质环境的作用。
6.改善和保护一定范围的湿地
20世纪70年代以前,区内沿主干河流两侧分布有很多湿地,现在几乎消失殆尽。湿地虽蒸发渗漏损失水量较大,但对维护生物的多样性和候鸟、野生动物的迁移栖息是必不可少的。目前,湿地的锐减使水域湿地动物群发生了很大的变化。据宋郁东等的资料,一些鱼类、鸟类已经消失,有的动物已经灭绝。到90年代,在塔里木河流域兴建了部分平原水库,形成了新的人工水域和湿地,为野生动物提供了良好的栖息场所。对这些人工水域和湿地连同栖息的鸟类,作为勘查区内一个重要的生态地质环境类型,必须要很好保护。通过建立野生动物、人工水域和沼泽湿地三位一体的自然生态保护区等方式,防止人为干扰破坏,以改善野生动物、鱼类、水鸟等迁移栖息的生态环境。
C. 黑臭水体整治专项行动有什么特点
相关负责人表示,一是形式督查和实质督查相结合。专项行动将重点关注控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生态修复等实质性措施的落实情况,结合群众的感官体验、水质监测数据、河面及河岸状况等形式表现,综合评判黑臭水体整治成效。
四是滚动管理,不获全胜绝不收兵。专项行动结束后,凡是黑臭现象反弹、群众有意见的,经核实重新列入黑臭水体清单,继续督促整治,直至水体黑臭彻底解决,长治久清。来源:中国新闻网
D. 新疆的生态环境问题主要有哪些如何治理
主要生态环境问题有7个
(1)土地沙漠化面积不断扩大
全疆土地面积中有 79.59×104hm2 为荒漠化土地,占全疆土地总面积的 47.7。是我国荒漠化面积最大、分布最广、危害最严重的省区,也是世界严重荒漠化地区之一。干旱少雨、沙漠、土漠、砾漠、盐漠、石漠广布,植被稀疏,无论在自然条件的影响下,还是在人为活动的干扰下,干旱的土地都极易受到风力侵蚀和堆积,成为沙漠化最敏感地区。
(2)水土流失形势总体在加剧
根据不久前完成的全国第二次水土流失遥感调查成果表明,新疆水土流失的总面积约为 103.6×1104hm2,占新疆国土总面积的 62.4。其中,水蚀面积约为 11.5×104hm2,占新疆国土总面积的 6.9,占新疆水土流失总面积的 11.1;风蚀面积约为 92.1×104hm2,占新疆国土总面积的 55.5,占新疆水土流失总面积的 88.9。
(3)盐渍化土壤分布广,面积大
自然地理条件的影响,使新疆盐碱土分布广、面积大,不适当的农业措施等人为因素,往往会造成土壤的次生盐渍化。新疆的耕地,其土壤盐渍化问题是制约农业生产水平提高和人工绿洲健康发展的重要影响因素。
(4)草地面积减少、超载和退化现象严重
新疆天然草地面积 5725.88×104hm2,占全疆国土面积的 34.44,是自治区发展草地畜牧业的物质基础,也是新疆生态环境的一个重要组成。草地面积减少、超载和退化现象严重,已成为当前新疆最突出的生态环境问题之一。 与其相反,新疆的牲畜头数却在迅速增长。
(5)河道断流,湖泊萎缩、干涸,湿地减少
新疆境内有大小河流 570 条,除额尔齐斯河外均为内陆河。半个世纪以来,随着人口增加和农业的发展,大量引水灌溉和拦截水源,使许多河流下游的水量减少或完全断流。
(6)荒漠河岸林和灌木林面积减少,资源植物破坏严重
由于无节制的樵采、无计划的开垦和不合理的水资源利用等原因,塔里木盆地边缘的胡杨林面积迅速减少。
(7)生物多样性受到严重威胁
多年来对甘草、麻黄、肉苁蓉、贝母等药用植物的大量采挖,不仅使资源储量迅速减少,甚至遭到了毁灭性的破坏。
治理办法
近年来,新疆明确提出“环保优先、生态立区”的科学发展理念,坚持资源开发和生态环境发展“两个可持续”总方针。对水源涵养区、饮用水保护区、沙化土地禁封区、风景名胜区、自然生态良好区等生态环境敏感区实行最严格的环保措施,禁止一切资源勘探和开发。
新疆在加强塔里木河干流、哈密东天山等保护区建设和管理的同时,构筑由阿尔泰山地森林、天山草原森林和帕米尔高原—昆仑山—阿尔金山荒漠草原三大生态屏障以及环塔里木盆地、准噶尔盆地边缘绿洲区组成的“三屏两环”生态安全战略格局。
新疆以水资源合理开发和配置为龙头,加大生态环境修复与保护力度,加大重大生态保护工程建设力度,加大环保行政管理工作力度,促进绿洲生态系统和荒漠生态系统、高山生态系统的和谐共生,促进人与环境和谐相处,促进资源开发、经济社会发展、生态环境协调、可持续发展。
E. 为打造抚河河岸风光带,现有一段长为180米的河岸政治任务由A、B两工程队先后接力完成,A工程队每天整治12
(1)甲同学:设A工程队用的时间为x天,B工程队用的时间为y天,由此列出的方程组为
热点内容
|