淺析水土流失的防治措施

□劉宇峰

水土保持工程措施是小流域水土保持綜合治理措施體系的主要組成部分,它與水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。

一、水土流失的現(xiàn)狀以及對(duì)水利的危害

調(diào)查表明，我國(guó)現(xiàn)有水土流失面積356萬(wàn)平方公里，包括受水利侵蝕和受風(fēng)力侵蝕的水土流失面積，還有水蝕與風(fēng)蝕的交錯(cuò)區(qū)。我國(guó)是世界上水土流失比較嚴(yán)重的國(guó)家之一，水土流失的面積廣、總量大，不同地區(qū)存在不同程度的水土流失問(wèn)題。水土流失導(dǎo)致的后果：首先是枯水季節(jié)水量減少，甚至?xí)顾纯萁?、河道斷流。另外水土流失?huì)使湖泊、水庫(kù)、河道等產(chǎn)生淤積、堵塞，蓄水量相應(yīng)減少，致使汛期水更多，更易發(fā)生澇災(zāi)。其次，在水利工程中，由于水土流失使表層土壤裸露，隨著水力的沖擊，許多泥沙就會(huì)順著地表徑流流向江河、塘庫(kù)，這樣不僅會(huì)嚴(yán)重影響行洪能力，抬高江河的河床，造成水位上漲，還會(huì)減弱水庫(kù)的防洪能力，水庫(kù)的使用壽命大大減少，情況嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致漫壩、垮壩等災(zāi)害出現(xiàn)。

二、造成水土流失的原因

一是在施工過(guò)程中，因開(kāi)挖使地表植被遭到破壞，原有表土與植被之間的平衡關(guān)系失調(diào)，表土層抗蝕能力減弱，在雨水打擊和水流沖刷以及風(fēng)蝕作用下產(chǎn)生水土流失。

二是在大挖方段施工過(guò)程中，由于路段內(nèi)挖方量大于填方量，多余的土石方因地形和運(yùn)輸條件的限制，不便運(yùn)往填方段，不得不進(jìn)行棄渣處理，從而可能導(dǎo)致新的水土流失。

三是施工過(guò)程中，因施工作業(yè)面土石渣料處理不當(dāng)，也可能造成新的水土流失。

四是施工完成后，對(duì)取土坑、棄渣場(chǎng)等處理不當(dāng)，可能產(chǎn)生新的水土流失。

三、水土保持工程措施的主要內(nèi)容和規(guī)劃布設(shè)原則

水土保持工程研究的對(duì)象是斜坡及溝道中的水土流失機(jī)理，即在水力、風(fēng)力、重力等外營(yíng)力作用下,水土資源損失和破壞過(guò)程及工程防治措施等。水土保持工程可分為以下四種類型:

（一）山坡防護(hù)工程

山坡防護(hù)工程的作用：以改變小地形的方法防止坡地水土流失，將雨水及融雪水就地?cái)r蓄，使其滲入農(nóng)地、草地或林地，減少或防止形成坡面徑流，增加農(nóng)作物、牧草以及林木可利用的土壤水分，同時(shí)將未能就地?cái)r蓄的坡地徑流引入小型蓄水工程。在有發(fā)生重力侵蝕危險(xiǎn)的坡地上，可以修筑排水工程或支撐建筑物防止滑坡。山坡防護(hù)工程包括梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階梯、魚(yú)鱗坑、山坡截流溝、水窖(旱井)以及穩(wěn)定斜坡下部的擋土墻等。

（二）山溝治理工程

山溝治理工程的作用：防止溝頭前進(jìn)、溝床下切、溝岸擴(kuò)張,減緩溝床縱坡、調(diào)節(jié)山洪洪峰流量，減少山洪或泥石流的固體物質(zhì)含量,使山洪安全排泄，對(duì)溝口沖積堆不造成災(zāi)害。山溝治理工程包括溝頭防護(hù)工程、谷坊工程，以攔調(diào)節(jié)泥沙為主要目的的各種攔沙壩，以攔泥淤地建設(shè)基本農(nóng)田為目的的淤地壩及溝道防道防岸工程等。

（三）山洪排導(dǎo)工程

山洪排導(dǎo)工程的作用：防止山洪或泥石流危害溝口沖積堆上的房屋、工礦企業(yè)、道路及農(nóng)田等。屬山洪積壓層，有排洪溝、導(dǎo)流堤等。

（四）小型蓄水用水工程

小型蓄水用水工程的作用：將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來(lái)，減少水土流失危害、灌溉農(nóng)田、提高作物產(chǎn)量。其工程包括小水庫(kù)、蓄水塘壩、淤灘造田、引洪灌地、引水上山等。

四、水土流失工程防治措施

（一） 坡面治理工程

1.坡面在山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，水土保持要坡溝兼治,而坡面治理是基礎(chǔ)。坡面治理工程包括斜坡固定工程、山坡截流溝和溝頭防護(hù)工程等。

2.斜坡固定工程是指為防止斜坡巖土體的運(yùn)動(dòng)，保證斜坡穩(wěn)定而布設(shè)的工程措施，包括擋墻、搞滑樁、削坡、反壓填土、排水工程、護(hù)坡工程、滑動(dòng)帶加固工程和植物固坡措施等。

3.山坡截流溝是在斜坡上每隔一定距離修筑的具有一定坡度的溝道。山坡截流溝能截短坡長(zhǎng)、阻截徑流、減免徑流沖刷，將分散的坡面徑流集中起來(lái)，輸送到蓄水工程里或直接輸送到農(nóng)田、草地或林地內(nèi)。將山坡截流溝、等高耕作、梯田、澇池、溝頭防護(hù)以及引洪灌地等措施相配合，對(duì)保護(hù)其下部的農(nóng)田,防止溝頭前進(jìn),防治滑坡,維護(hù)村莊和公路、鐵路的安全有重要的作用。梯田的基本水土保持工程措施,對(duì)于改變地形，減沙、改良土壤,改善生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境等都有很大作用。

（二）溝床固定工程

為固定溝床,攔蓄泥沙，防止或減輕山洪及泥石流災(zāi)害而在山區(qū)溝道中修筑的各種工程措施，如谷坊、攔沙壩、淤地壩、小型水庫(kù)、護(hù)岸工程等，稱為溝道治理工程。溝床固定工程的作用：防止溝道底部下切,固定并抬高侵蝕基準(zhǔn)面,減緩溝道縱坡，減小山洪流速。溝床的固定對(duì)于溝坡及山坡的穩(wěn)定也具有重要意義。溝床固定工程包括谷坊、防沖檻、溝床鋪砌、種草皮、溝底防沖林帶等措施。歐洲荒溪治理中的溝床固定工程稱為固床壩、潛堰；日本防沙工程中的溝床固定工程有固底壩、防沖壩等。谷坊是山區(qū)溝道內(nèi)為防止溝床沖刷及泥沙災(zāi)害而修筑的橫向擋攔建筑物，又名沖壩、沙土壩、閘山溝等。谷坊高度一般小于3m，是水土流失地區(qū)溝道治理的主要工程措施之一。

谷坊的主要作用是防止溝床下切沖刷,在考慮溝段是否應(yīng)該修建谷坊時(shí)應(yīng)先研究該段溝道是否會(huì)發(fā)生下切沖刷作用。攔沙壩是以攔山洪及泥石流(荒溪)中固體物質(zhì)為主要目標(biāo)的防治泥沙災(zāi)害的擋攔建筑物，是荒溪治理的主要工程措施，壩高一般為3～15m,在黃土區(qū)亦稱泥壩。

（三）淤地壩工程

淤地壩系指在溝道里為了攔泥、淤地所建的壩，壩內(nèi)所淤成的土地稱為壩地。淤地壩主要目的是攔泥淤地,一般不長(zhǎng)期蓄水，其下游也無(wú)灌溉要求。隨著壩內(nèi)淤積面積的逐年提高，壩體與壩地能較快地連成一個(gè)整體，實(shí)際上可看作是一個(gè)重力式擋泥(土)墻。一般淤地壩由壩體、溢洪道、放水建筑物三部分組成。當(dāng)淤地壩洪水位超過(guò)設(shè)計(jì)高度時(shí)，就由溢洪道排出,以保證壩體安全和壩地正常生產(chǎn)。放水建筑物多采用豎井式和臥管式，溝道常流水，庫(kù)內(nèi)清水等通過(guò)排水設(shè)備排泄到下游。反濾排水設(shè)備是為排除壩內(nèi)地下水，防止壩地堿化，增加壩坡穩(wěn)定性而設(shè)置的。淤地壩的設(shè)計(jì)、施工、管理與水庫(kù)有相同的方面,也有不同的方面。淤地壩在構(gòu)成上也要求大壩、溢洪道和放水涵管“三大件”齊全，但由于它主要用于攔泥而非長(zhǎng)期蓄水，故淤地壩比水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)低。壩坡比較陡，對(duì)地質(zhì)條件要求低。淤地壩在設(shè)計(jì)和運(yùn)用上一般可不考慮壩基滲漏和放水驟降等問(wèn)題。

五、結(jié)束語(yǔ)

水土保持是解決水土流失與生態(tài)環(huán)境脆弱的重要途徑。水土保持可以保持或增加土壤的水滲量，比如一些水利工程中的梯田、水庫(kù)等可以有效攔蓄徑流，在汛期還可以削弱洪峰，增強(qiáng)防洪能力，提高水利工程的效益，延長(zhǎng)水利工程的壽命。水土保持還可以減少泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生，從而降低水利工程遭受破壞的幾率。水土保持的實(shí)施，不僅可以合理地利用水土資源，提高土地的生產(chǎn)力，更有利于發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性設(shè)施和基礎(chǔ)性行業(yè)，水土保持是水利工程中必不可少的一部分，努力實(shí)現(xiàn)水土保持的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代水利工程中勢(shì)在必行的重要策略。