孫 洋

(遼寧禹盛生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)服務(wù)有限公司，遼寧 朝陽 122000)

大凌河流域水土保持防治及其信息系統(tǒng)建立與評估分析

孫 洋

(遼寧禹盛生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)服務(wù)有限公司，遼寧 朝陽 122000)

大凌河流域水土流失問題已逐漸成為制約該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，在科學(xué)的指導(dǎo)下進(jìn)行綜合治理，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是解決水土流失問題是解決該問題的最佳途徑。文章通過現(xiàn)場調(diào)查、文獻(xiàn)借鑒、技術(shù)引進(jìn)等綜合研究方法，提出該流域近期水土保持生態(tài)建設(shè)防治處理措施體系，通過研究水土流失現(xiàn)狀與GIS、BSS以及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建水土保持信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，及時得到大凌河流域水土信息實(shí)時信息和動態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)整生態(tài)建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、信息化的統(tǒng)一。該套信息系統(tǒng)的建立，能夠?qū)そㄔO(shè)程的安全、進(jìn)度、質(zhì)量提供保證，同時為開展遼寧省乃至全國的水土保持生態(tài)建設(shè)研究提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)指導(dǎo)。

水土保持；信息系統(tǒng)；治理措施；大凌河流域

遼寧省被列為水土流失治理重點(diǎn)地區(qū)，尤其是大凌河流域，更是我國重點(diǎn)治理區(qū)之一。由于大凌河流域開發(fā)歷時長，在工業(yè)發(fā)展欣欣向榮的基礎(chǔ)上，造成了該地區(qū)土地抗侵蝕能力逐年降低，致使水土流失情況越來越嚴(yán)重[1]。大凌河流經(jīng)遼寧境內(nèi)的長度接近400km，雖然水土流失面積逐年遞減，但現(xiàn)在還是存在1.8萬km2面積急需治理，占該流域以及全省面積的76.6%。近年來，遼寧省雖不斷投入人力、物力來治理，卻達(dá)不到預(yù)期治理效果。

目前，大凌河流域生態(tài)條件越來越差，水資源逐年匱乏。水土流失不僅是造成遼寧省水土資源的浪費(fèi)，更是阻礙了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，特別是嚴(yán)重威脅大凌河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。因此，選用一種全新并且適用當(dāng)前地區(qū)的水土流失治理模式，提高治理效果，是水土流失治理進(jìn)程的當(dāng)務(wù)之急。

1 水土流失現(xiàn)狀研究

自上世紀(jì)末期開始，我國水土流失面積逐年遞增，每年仍舊會新增1.5萬多km2[4]。自1995年以來全國水土流失面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖1所示。

圖1 水土流失面積

遼寧境內(nèi)大凌河全長接近400km，雖比全國七大流域水土流失面積小很多，但是放在大凌河流域趨勢顯得相當(dāng)重要，目前治理任務(wù)依然艱巨。大流域綜合治理是一個新的技術(shù)問題，無論是所采取技術(shù)措施還是治理目標(biāo)，都比其他區(qū)域有更高的要求。在對大河流域治理新形勢下，如何與該區(qū)域特點(diǎn)相結(jié)合，充分發(fā)揮區(qū)域性優(yōu)勢，探索出一項(xiàng)新技術(shù)措施，是生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)。針對大流域治理面積大以及各條件的制約等因素的影響，遼寧省根據(jù)實(shí)際情況，建立了與之匹配的措施。該項(xiàng)措施可以先通過局部環(huán)境的改善，從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，逐步實(shí)現(xiàn)大流域整體生態(tài)建設(shè)。

2 水土保持防治目標(biāo)

大凌河流域?yàn)榈蜕角鹆甑孛?，綜合考慮區(qū)域情況，結(jié)合具體實(shí)施情況，修改項(xiàng)目實(shí)施方案。水土流失防治目標(biāo)見表1。

表1 水土流失防治目標(biāo)值修正計(jì)算表

備注：“*”表示指標(biāo)值應(yīng)通過動態(tài)監(jiān)測獲得。

本施工方案具有一定的有科學(xué)性，通過實(shí)施本方案，不僅可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，也可以使大凌河流域現(xiàn)狀得到有效解決。

3 水土保持防治措施布設(shè)原則

3.1 水土保持防治措施布設(shè)原則

黃澤河研究防治措施，通過對水土保持防治措施與本工程特點(diǎn)相結(jié)合，提出以下幾點(diǎn)：①生態(tài)優(yōu)先；②因地制宜、綜合治理；③源頭控制；④分區(qū)防治；⑤安全、經(jīng)濟(jì)性[6]。

3.2 水土保持防治措施總體布局

以主體工程的防護(hù)措施為主導(dǎo)，以分區(qū)采取不同措施為輔，系統(tǒng)性考察可行性，提出防治措施，各個措施之間相互影響、相互關(guān)聯(lián)，形成一個功能齊全的體系。如圖2所示。

圖2 水土流失防治措施體系框圖

4 水土保持系統(tǒng)構(gòu)建及其評估

4.1 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)是在Windows操作系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)庫環(huán)境基礎(chǔ)上運(yùn)行的，主要包括：屬性數(shù)據(jù)庫、空間信息數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理模塊等一些人機(jī)交換友好界面。信息系統(tǒng)詳情如圖3所示。

圖3 大凌河流域水土保持信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

4.2 系統(tǒng)的功能

該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)信息，圖件空間信息，流域規(guī)劃設(shè)計(jì)與措施配置組成數(shù)據(jù)信息是生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，包括國家重點(diǎn)治理地區(qū)的自然環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)、土地利用與水土流失、水土保持效益等屬性數(shù)據(jù)信息，用戶可根據(jù)所需提取(或報(bào)表輸出)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，參與數(shù)據(jù)處理、評價(jià)與決策，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[7]。

圖件空間信息管理利用地形圖或航衛(wèi)片，應(yīng)用圖片處理技術(shù)，可完成大凌河流域各小流域圖件的數(shù)字化輸入輸出，并能對已輸入的圖件進(jìn)行編輯、修改操作，生成各種專題圖。

流域規(guī)劃設(shè)計(jì)與措施配置通過對大凌河流域資源的模糊聚類分析、土地資源適宜性評價(jià)、專家系統(tǒng)等理論，構(gòu)建流域規(guī)劃與治理技術(shù)措施相結(jié)合形成一種新模型。通過建立水土保持信息系統(tǒng)，進(jìn)而建立水土保持效益評估體系框圖。如圖4所示。

圖4 水土保持效益評估體系框圖

4.3 水土保持效益評估體系及其評價(jià)理論

在水土保持生態(tài)建設(shè)思路的基礎(chǔ)上確定防治目標(biāo)，依次為根據(jù)構(gòu)建了防治措施布設(shè)原則，最終建立水土保持信息系統(tǒng)，組成水土流失生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評價(jià)指標(biāo)框架，用來評價(jià)、預(yù)測最終效益[8]。

圖5 水土流失生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評價(jià)指標(biāo)框架

水土流失生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評價(jià)指標(biāo)框架見圖5，評價(jià)指標(biāo)影響因素見表2。

4.4 水土保持效益評估結(jié)論與分析

4.4.1 生態(tài)效益

植物和工程措施的綜合應(yīng)用，營造水土保持林等措施，該地區(qū)可以新增林地面86hm2，降低該地區(qū)CO2濃度。治理后保水率和保土率分別達(dá)到70%、86%。土地得到有效保護(hù)，生態(tài)環(huán)境逐步變好。

4.4.2 社會效益

通過該套系統(tǒng)的所建立的水土保持綜合治理措施，生態(tài)環(huán)境得到較大改善：土地利用率以及土地生產(chǎn)率分別提高30%、10% 。水土保持系統(tǒng)構(gòu)建，使得該地區(qū)在經(jīng)濟(jì)投資上比同等類別的項(xiàng)目上節(jié)約了近20%。大凌河流域在此影響下，不僅在水土治理上取得較大的成果，而且該地區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)也得到了提高。

通過建立水土保持信息系統(tǒng)，運(yùn)用該套系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模擬計(jì)算、成果輸出等操作。在該套信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立水土保持效益評價(jià)，分析水土保持各項(xiàng)效益指標(biāo)，如：每日水土流失程度，采取各項(xiàng)措施進(jìn)度等。根據(jù)具體情況，可以對其中指標(biāo)進(jìn)行修改，使水土保持生態(tài)建設(shè)措施能更加符合當(dāng)前工程，滿足最初生態(tài)建設(shè)理念。

5 結(jié) 論

文章在傳統(tǒng)的水土保持生態(tài)建設(shè)基礎(chǔ)上，運(yùn)用新理念、新方法、新技術(shù)，提高科技投入力度，以大凌河流域?qū)嶋H情況為背景依托，提出了水土保持生態(tài)建設(shè)思路，探索低耗高效治理模型；建立了水土保持信息系統(tǒng)，提出了水土保持效應(yīng)分析及其評價(jià)理論。通過該信息系統(tǒng)的工程應(yīng)用，保證了遼寧省大凌河流域治理建設(shè)中，水土保持生態(tài)建設(shè)的順利進(jìn)行，經(jīng)過水土保持系統(tǒng)性的研究，提出了水土流失防治措施，形成完整防治措施體系，為類似生態(tài)建設(shè)提供借鑒。

表2 評價(jià)指標(biāo)影響因素

[1]房占敏.水土保持在水利可持續(xù)發(fā)展中的作用分析[J].科技與企業(yè),2014(07):144.

[2]李云生.朝陽地區(qū)大凌河流域水土保持與水資源開發(fā)利用對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(05):268，271.

[3]冀琪琳.寺溝小流域水土保持綜合治理成效與做法[J].山西水土保持科技,2012(04):40-41.

[4]我國累計(jì)治理水土流失面積92 萬km2[J].治黃科技信息,2006(04):21.

[5]李雙秋.我國水土流失現(xiàn)狀與保持對策分析[J].黑龍江科技信息,2014(11):136.

[6]黃澤河.某工程水土流失防治目標(biāo)及防治措施布設(shè)實(shí)例分析[J].黑龍江水利科技,2013(11):101-103.

[7]高素麗.遼河流域河道生態(tài)工程建設(shè)方案[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2011(06)：35-38.

[8]李學(xué)森.凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護(hù)措施[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2015(03)：36-37.

1007-7596(2016)12-0050-03

2016-11-28

孫洋(1982-)，女，遼寧朝陽人，工程師，研究方向?yàn)樗帘３忠?guī)劃設(shè)計(jì)、監(jiān)理等。

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