计算生态用水量的水土保持方案

水土保持采用以小流域为单元的方式进行综合治理。为了探明水土保持生态用水问题，有必要分析水土保持对径流的影响，在此基础上，依据实测资料来确定水土保持生态用水定额。

一般来说，实施水土保持措施后，年径流量和年产流模数都要减少，但减少的量值是随流域治理度等一系列自然和社会因素而变化的。

年径流量由于流域治理措施实施后而减少，减少的主要原因有三方面。首先，部分径流从地下重返河道，对年径流量而言不是损失；另一部分则是增加植物蒸腾或土壤蒸发而损失掉；其次是由于增加灌溉面积，从而增加了灌溉用水量，这部分灌溉用水除了一部分渗入地下重返河槽外，大部分将蒸发返回大气；最后，由于兴建小型水库、淤地坝、蓄水池等，增大了水面面积，因而增加了损失量。

国内外水土保持的水环境效应研究中普遍采用的研究方法有：对比分析法、水土保持法、水文模型分析法、水量平衡法。本文研究水土保持生态用水采用小流域对比分析法。具体分析采用了3组数据结果：

（1）黄土高原丘陵区水土保持效益。韭园沟和裴家峁是无定河中游的两条支沟，相距6km。韭园沟水土保持综合治理度为70.3%，可看作是治理区，而斐家峁治理度低，属于非治理区。从表5.24可以看出，韭园沟经过水土保持综合治理后，年径流深和径流系数分别减少了19.9%和36.5%，蓄水增加了7.25mm，1987～1998年年径流深减小了19.7%，蓄水增加了7.63mm。

（2）黄土高原典型小流域水土保持效益。根据黄土高原天水、西峰、绥德水土保持试验整编资料以及其他试验资料（孙立达，1995）见表5.25。

表5.24　韭园沟与裴家峁沟年径流特征对比表

表5.25　黄土高原典型小流域水土保持对径流的影响表

（3）海河流域的试点小流域的蓄水效益。20世纪80年代以来，海河水利委员会先后在不同的水土流失类型区开设29条小流域综合治理点，取得了一批科研成果和治理经验，在防止土壤侵蚀、减少泥沙量等方面取得了一些实验和分析数据，治理研究成果见表5.26。可以看出，通过治理的小流域水文状况发生了较大的变化，蓄水效果显著。各试点小流域各项措施蓄水效益平均在58.6%左右。

表5.26　海河流域试点小流域拦沙蓄水效益结果表(www.xing528.com)

根据黄土高原典型小流域水土保持对径流的影响与海河试点小流域蓄水效益的分析，可以说明，黄河流域的水土保持综合蓄水效益为44.0%，海河流域水土保持综合蓄水效益为56.8%。黄河流域、海河流域水文资料提供的数据可知，海河流域平均径流系数为0.143，黄河流域的平均径流系数为0.134。由此可以得到：黄河流域为治理前年平均径流深为70.20mm，海河流域为治理前年平均径流深为69.19mm。而经过水土保持综合治理后，综合蓄水减少径流深分别为30.9mm和39.30mm。依据各区域水土保持治理度可以计算出水土保持生态用水量见表5.27。

表5.27　山西省各级生态区的水土保持生态用水表　单位：亿m3

续表

通过水土保持措施拦蓄的径流消耗性用水量主要来自坡耕地和覆盖度低的林草地的坡面汇水，多发生在降水量大的汛期，并以洪水形式汇入沟道和河流，即使不采取水土保持措施，也很难完全利用，而通过水土保持措施后这部水量虽然对地表水资源量有一定的影响，但其一部分通过地下入渗形式补给地下水（难以精确估计），一部分用于人畜饮用水、旱年的点种和灌溉（此部分实际归入水资源利用量中，但量很小没有作为重复计算量），而大部分转化为植物蒸散（梯田用水转化为农作物耗水，林草地整地蓄水则转化林草蒸散）提高了林草及作物的生产力水平。本文中作物耗水采取般旱地偏低的生物产量计算此部分用水，故二者之间视为不重复。