试论水土保持风险管理

风险管理在诸多领域得到广泛应用和推广,但水土保持风险管理理论与实践尚非常缺乏。风险管理为水土保持信息化、现代化管理提供了一种新的理论和方法。根据风险管理国际标准,界定了水土流失风险、水土保持风险管理内涵,结合水土保持工作实际,创新性提出了水土保持风险管理过程,包括建立环境、风险评估、风险应对、水土流失动态监测与评价、沟通与咨询,并探讨了各过程工作内容,以期推动水土保持风险管理实施进程。     

三峡库区龙河流域降雨和人类活动对水沙关系变化贡献率分析

以三峡库区中心区域的龙河流域为研究对象,利用1963—2010年流域水沙资料,采用Pettitt突变点检验、累积距平法及双累积曲线法分析了该流域输沙量和降雨量的变化趋势,判别出降雨量在1982年、输沙量在1982年和1990年发生了突变。并采用累积量斜率变化率比较法分析了1963—1981年,1982—1990年,1991—2010年3个时段降雨量和人类活动在龙河流域输沙量变化中的相对贡献率。研究表明:以1963—1981年为基准期,1982—1990年间降雨量和人类活动贡献率分别为29.49%和60.51%,1991—2010年间分别为3.38%和96.62%;以1982—1990年为基准期时,1991—2010年人类活动对输沙减小的贡献率为100%。该研究揭示了1963—2010年输沙量的变化趋势及降雨和人类活动对其贡献率,研究不仅对该区水土流失治理、水土保持效益评价具有重要意义,同时为研究三峡水库区间水沙锐减的原因提供一定的理论支持。     

长江流域水土保持生态补偿机制探讨

水土保持生态补偿是解决目前人类经济社会发展与水土流失矛盾,拓宽水土保持投资渠道,推动水土保持工作全面开展的有效方法。建立长江流域水土保持生态补偿机制 ,是加快长江流域水土流失治理速度 , 解决该流域水土保持投入不足 , 提高全流域保护水土资源和生态环境意识的需要。依据长江流域水土流失发生发展特点、形态、相关群体利益关系和防治对策的不同,提出长江流域水土保持生态补偿机制构想及建议。     

长江科学院开展水利部公益行业专项“紫鹊界梯田原生态自流灌溉系统研究与应用”实验

正2012年9月3～7日,根据长江科学院承担的2011年水利部公益行业专项"紫鹊界梯田原生态自流灌溉系统研究与应用"研究需要,长江科学院水土保持研究所程冬兵博士、张冠华博士、沈盛或博士、张长伟、徐文玉等10人携自行研发的水土流失移动实验室远赴湖南省新化县紫鹊界开展人工模拟降雨水土流失实验。紫鹊界古梯田     

陇南土石山区水土流失格局及分区防治研究

陇南土石山区是长江上游典型的水土流失生态脆弱区,经过国家"长治"工程多年治理,水土流失加剧的趋势得到了有效控制,但该区水土流失面积大,自然环境条件恶劣,综合治理任重道远。在分析陇南土石山区水土流失的现状、空间分异格局及特点的基础上,结合现代生态文明建设和水土保持先进理念,研究探索了该区水土流失分区防治对策。研究认为,陇南土石山区水土流失分区治理本质取决于人们从事农业生产活动的主观能动性受自然地理环境的约束限度。当前,注重分区防治战略规划,保障经费及人力投入,并形成长效机制,是保障治理取得显著成效的重中之重,更是巩固"长治"工程巨大成就的迫切需求。     

紫色土典型三角形均质剖面入渗模拟研究

通过室内特制的土壤水分入渗试验装置,分别设置正、倒直角三角形单一质地土壤剖面,探讨紫色土的不规则剖面均质土壤入渗特性。参考Green-Ampt模式思路,建立了紫色土典型三角形均质剖面入渗模型。试验结果显示:粗质地的湿润锋随时间推进速度快于细质地;同一质地,正直角三角形剖面铅直面湿润锋随时间推进速度快于倒直角三角形剖面,但入渗速率小于倒直角三角形剖面;入渗前期,正三角形剖面的斜面湿润锋随时间推进速度快于倒直角三角形剖面,随入渗继续,反而逐渐慢于倒直角三角形剖面。各剖面入渗的湿润锋、入渗速率与时间均呈极显著幂函数关系。建立的紫色土典型三角形均质剖面入渗模型经实测值验证,模拟值与实测值具有非常好的一致性,且可与经验模型相互转换,模型参数也具有一定的物理意义。     

土壤蒸发强度随土壤溶液盐分的变化研究

采用室内试验方法,研究不同种类盐分在相同土质、相同供水条件以及相同外界环境条件下,土壤蒸发强度随土壤溶液盐分的种类和浓度的变化规律。研究结果表明:在同等条件下,含盐土壤蒸发强度小于不含盐土壤,而且随着盐分浓度的增加,其蒸发强度逐渐减小,但各试验组蒸发强度随盐分浓度的变化规律有所差异;在一定的浓度条件下盐分浓度的增加对蒸发速率影响不大,超过了一定浓度范围,盐分浓度越大,蒸发速率越小。不同种类含盐试验组处于相同的初始盐分浓度情况下,蒸发速率呈现出比较明显的差异,即KCl > CaCl₂ > NaCl > MgSO₄。     

新时期水土保持内涵及与相关科学的关系

当前我国正处在推进生态文明建设、全面建成小康社会的关键时期,水土保持内涵进一步深化拓展,以满足愈来愈高的目标与要求。水土保持根本任务是全力协调水土之间的关系:①对水土关系“融洽”的要保持、保护;②对水土关系有矛盾的要努力修复,使之“融洽”;③水土保持并非是根治水土流失,而是将水土流失控制在容许范围内;④水土保持领域不再局限于山丘区、风沙区等农村范围,而逐渐向平原等城市延伸。水土保持是一项综合而复杂的系统工程,所涉及的学科理论非常丰富,与农学、地球科学、林学、水利工程、生物学、环境科学、信息科学与系统科学、社会学、经济学等学科关系十分密切,这些学科为水土保持科学的发展提供了基本理论基础,经吸收、转化、改进,并升华,促进了水土保持科学的发展,且水土保持科学的发展,也不断充实其它学科的内容。随着水土保持科学发展,其理论基础不仅限于此,还将吸收更多学科的理论。     

鄱阳湖五河及湖区生态水利综合治理关键技术及示范

受气候变化和人类活动的共同影响,中国河湖水资源、水环境与水生态问题交织重叠。作为中国最大的淡水湖泊,近年来鄱阳湖及其五河出现水量减少、水土流失、岸线萎缩、水生生境劣化等突出问题,目前的研究水平和关键技术无法满足新时期生态优先、绿色高质量发展的要求。如何将资源、生态、环境等约束融入水利工程规划、建设与运行,厘清水利工程对河湖生态环境的影响以及在这种影响下生态系统的演变趋势,提出减缓其影响的技术措施;如何在水资源开发利用过程中,既能满足人类社会需求,又能兼顾水生态系统健康需求,是当前生态水利理论体系研究及关键技术研发的前沿和热点问题,也是推动国家生态文明建设和落实长江大保护的必然要求。围绕上述问题,提出以"应用基础–关键技术–工程示范–监测评价"为主线的研究目标:1)辨析鄱阳湖五河及湖区生态水利特征因子及其对开发利用的响应机制;2)研发面向岸上、水陆交错带与水体的生态水利综合治理技术体系;3)提出生态水利综合治理技术及规划设计方案并进行工程示范;4)构建河湖生态水利建设模式与监测评价体系。通过开展多学科交叉、点面结合、理论与实践统一的研究,拟揭示河湖生态水利特征因子的互作互馈机制,提出耦合工程、资源、环境与生态的监测评价指标体系,实现理论创新;研发红壤丘陵旱坡地农业节水控污保土系列关键技术和受损水生生境的水利工程辅助修复关键技术,实现技术创新;提出规划导则、设计指南、治理技术、监测指标、评估方法、建设模式等全链条布局的河湖生态水利综合治理系统解决方案,实现集成创新。     

不同植被措施下红壤坡地径流产沙对天然降雨的响应

通过分析气象观测站收集的年内各降雨特征参数,研究了野外植被覆盖及敷盖措施相对于裸露小区的径流产沙特性对天然降雨的响应,分析了植被措施的减水减沙效益。结果表明:(1)裸露小区、植被敷盖小区、植被覆盖小区有效降雨次数随月份变化峰值出现在4~5月,占全年降雨总场次比例分别为31.1%、25.3%和20.1%;降雨量在4~5月及7~8月出现两次峰值,分别占全年降雨量的比例为63.2%、66.4%和70.5%。降雨强度的峰值均出现在7月,是其他月份的1.1~6.5倍。(2)植被敷盖和覆盖小区年内平均地表径流量较裸露小区分别减少91.4%和95.8%,年内平均侵蚀量均减少99.9%。覆盖小区较敷盖小区的减流减沙效果更显著。(3)裸露小区、植被敷盖和覆盖小区总径流系数分别为77.5%、87.4%和81.1%。径流量、侵蚀量均与降雨量呈显著相关性。