甘肅省鎮(zhèn)原縣水土流失規(guī)律及防治

朱玉娟

(河南省地礦局第二地質環(huán)境調查院，河南 鄭州450053)

鎮(zhèn)原縣位于甘肅省東部隴東黃土高原地區(qū)，慶陽市的西南端。行政區(qū)劃面積3760 km2，縣境內地形以黃土梁峁溝壑為主，黃土塬次之，地形破碎、波狀起伏，溝谷縱橫交錯，溝深坡陡。這是近代水土流失造成的結果，又為以后的水土流失造成了有利的地形條件[1]。

1 水土流失的類型及分布規(guī)律

所謂水土流失，簡言之就是水對土石的破壞問題。大面積的黃土堆積是造成水土流失的物質基礎，降水形成的地表、地下徑流是造成黃土流失的水動力條件，地形特征是控制水土流失強弱的重要因素。在現(xiàn)階段，侵蝕作用是廣泛的、經(jīng)常的、大面積進行的，是受多種因素控制的;堆積作用是局部的、暫時的、小范圍內發(fā)生的，這是縣境內水土流失的基本特征。

土石的侵蝕作用常見以下幾種類型[1]:

1.1 面蝕

以降雨形成的面流和細小線流沿地形自然坡面、細小淺溝、道路、人工梯田陡坎的沖刷作用稱面蝕。該作用侵蝕輕微，特征不明顯，一般發(fā)生在塬面、梁峁斜坡地段，而且多發(fā)生在降雨強度較大的季節(jié)。其中梁峁斜坡侵蝕程度較塬面顯著。

1.2 潛蝕

地表水滲入黃土，沿黃土孔隙、裂隙產(chǎn)生機械潛蝕作用。潛蝕的殘留形態(tài)有陷穴、漏斗、串珠洞、盲溝、積水凹地等，多發(fā)生在塬邊、滑坡體、溝旁及古代谷坡上下谷緣的局部地帶。由于徑流下滲黃土層后，產(chǎn)生機械掏空并不斷發(fā)展擴大而形成陷穴、落水洞;有的形成盲溝;當土體下落后往往形成黃土天生橋;或在溝頭、塬邊形成懸溝。

1.3 溝蝕

溝蝕是縣境內最突出、最廣泛、最嚴重的侵蝕作用，表現(xiàn)為溝谷中的地表徑流和暫時性洪流沖刷谷壁，多形成切割深40～80m狹窄的“V”形楔溝、U型寬溝、雛形懸溝，基巖呈隘谷溝。溝蝕的發(fā)展受溝谷的積水面積、谷坡坡度的控制。積水面積越大、谷坡越陡，則匯集的地表徑流越大，沖刷作用越強烈，水土流失越嚴重，反之則輕微。該類侵蝕類型主要分布在梁峁丘陵及塬側溝壑地區(qū)。

1.4 重力侵蝕與瀉流侵蝕

主要是塬邊、溝邊谷坡陡立地帶由于土體本身失去平衡而產(chǎn)生的崩塌、滑坡等現(xiàn)象，有四種形成方式:一是坡腳遭受侵蝕掏空，產(chǎn)生崩塌;二是地下水長期浸潤黃土，形成軟弱帶土體重力滑動;三是陡立土體風化剝落形成土流;四是強烈地震導致巨大土體滑動。該類侵蝕作用主要分布于塬側溝壑地區(qū)，丘陵溝壑區(qū)也有零星分布。

1.5 沖蝕

是地表徑流下切河谷及側向沖刷溝岸邊的一種侵蝕作用。主要分布在河谷地帶，由于構造運動的影響，以河水下切河床為主，出現(xiàn)基座階地及基巖裸露等特征。

2 水土流失危害[1]－[4]

水土流失的危害較多，不僅沖毀土地、破壞農(nóng)田，使大量表土流失、肥料損失、土壤瘠薄，對水利工程和公路也有很大危害，同時導致生態(tài)失調，干旱缺水，自然災害頻繁。主要表現(xiàn)為:

(1)泥沙淤積下游河床，威脅毀壞庫容。由于泥沙淤積，每年都需花費大量的人力物力對灌渠進行清淤工作。

(2)制約了經(jīng)濟社會發(fā)展。嚴重的水土流失，減少了耕地，導致土壤肥力下降，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。為了生存人們不得不開荒種地，陷入“越窮越墾，越墾越窮”的惡性循環(huán)，嚴重制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

(3)惡化了生態(tài)環(huán)境。水土流失破壞了原有植被，惡化了生態(tài)環(huán)境，加劇了土地和小氣候的干旱程度以及其它自然災害的發(fā)生。嚴重的水土流失，造成大范圍的地表裸露，形成沙漠，一遇大風，沙塵四起，形成沙塵暴。

3 水土流失的影響因素

水土流失是自然因素和人為因素綜合作用的結果。

3.1 自然因素

3.1.1 水文、氣象因素

水是造成黃土流失的水動力條件。除了地表水流之外，主要是降水。降水一部分變成地表徑流沖刷黃土，一部分滲入地下潛蝕黃土，造成嚴重的水土流失。據(jù)氣象站、水文站資料，土石通過河水的流失量，以7、8月份最大，占年輸沙量的75.8%～83.7%，表明降水量大，地表徑流及泥沙流失量就大，反之則較小。據(jù)水文站資料[1]，三岔鎮(zhèn)以南，茹河以北，地表徑流的侵蝕模數(shù)為5000～6000 t/km2，其它地區(qū)為6000～7000 t/km2，其流失量是相當可觀的。

3.1.2 地層巖性因素

縣境內95%以上的面積為黃土覆蓋，特別是馬蘭黃土廣泛批蓋全區(qū)，質地疏松，具大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，在微地貌上多形成直立陡坎及傾斜陡坡。降水后不論是地表徑流還是地下徑流，首先破壞馬蘭黃土。據(jù)實驗室資料(表1)[1]，馬蘭黃土遇水崩解速度快，易濕陷，孔隙比大，抗剪強度小。除此外，離石黃土崩解也較快，易發(fā)生濕陷。因此，黃土在水流作用下易形成陷穴、落水洞及崩解等物理地質現(xiàn)象，導致土體破壞，發(fā)生水土流失。

表1 黃土物理、力學性質部分指標對比表[1]

3.1.3 地形因素

水土流失受地形坡度的控制。坡度越大，地表徑流沖刷能力越強，水土流失越嚴重。黃土塬及河谷階地地形平坦，坡度一般為1°～5°，地表徑流梯度小，是以面蝕為主的輕微區(qū)。梁峁斜坡地帶地形坡度為10°～40°，是以面蝕、溝蝕為主的中等侵蝕區(qū)。塬側溝壑一帶，溝深坡陡，地形坡度40°～70°，甚至直立陡壁，各種侵蝕類型都有，是強烈侵蝕地段，水土流失極為嚴重。

3.1.4 植被因素

植被的覆蓋對水土流失有重要的影響。植被發(fā)育，覆蓋程度較好，可緩解面流速度，減緩沖刷速度，水土流失強度較弱。植被保護了表層土壤免受降雨直接打擊。據(jù)西北水土保持研究所試驗結果[2][4]，侵蝕量隨著植被覆蓋率的提高而減小，植被覆蓋率達60%以上，水土保持效果最顯著。這表明地面植被對土壤侵蝕有著巨大的制約力。

3.2 人為因素[1]－[4]

人類長期不合理的生產(chǎn)活動，諸如在黃土梁、峁頂部、斜坡和溝谷進行耕作，開墾荒地、砍伐樹木、破環(huán)植被，使水土流失加劇，生態(tài)環(huán)境惡化，土層更加貧瘠干旱。另外由于過度放牧、鏟草皮、挖樹根等現(xiàn)象屢禁不止，進一步破壞了生態(tài)環(huán)境，也加速了水土流失。

4 防治措施[1][2]

防治水土流失是一項十分艱巨的工作，它是改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本條件，又是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本措施。根據(jù)縣境內的水土流失特征，提出以下幾點建議:

(1)在水土流失強烈區(qū)，對每一條溝谷，應先上游后下游逐級進行治理。如修塘筑壩，攔蓄地表徑流澄泥造田;對地表徑流集中沖刷的地段，興建防護工程，導流固土，防止溝頭延伸;穩(wěn)定邊坡，預防溝壁坍塌、瀉流及滑坡的發(fā)生。

(2)陡峻的梁峁斜坡，以植樹造林，加固谷坡為主;破碎荒坡以挖魚鱗坑、水平溝、種植低矮的草灌植物來減緩地表徑流，降低流水沖刷。

(3)溝頭高坎陡壁，在溝頂修擋水墻，導水溝;溝底修建防護工程、植樹，調正水流，加固溝底，穩(wěn)定溝岸。

(4)在集水凹地、陷穴、落水洞、盲溝等地，以填平堵塞凹地，修筑圍墻，攔截地表徑流，防止降水聚集凹地，以防潛蝕的繼續(xù)進行。

(5)較緩的梁峁斜坡，應先梁頂后斜坡，逐級興建水平梯田，加固地埂，緩解地形坡度，防止水土流失。

(6)黃土塬地區(qū)，除修水平梯田、平整土地外，重點是治理塬邊和塬側溝頭的各種侵蝕作用。沿塬邊修筑圍墻，植樹造林，截流固土，防止水土下塬進溝。

(7)河谷地區(qū)是整治河道，拉直河床，修建防汛河堤及丁字壩，河邊植樹加固河堤。

5 結語

水土流失不僅僅是個生態(tài)問題，還是一個社會問題。因此治理水土流失，要采取綜合措施，不僅要采取生物措施和工程措施，還應該同經(jīng)濟措施，社會措施等結合起來，使環(huán)境、資源、人口協(xié)調發(fā)展，促進鎮(zhèn)原縣經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

[1]甘肅省地礦局第一水文地質隊.甘肅省鎮(zhèn)原縣農(nóng)田供水水文地質勘察報告[R].1979.

[2]周斌.甘肅省環(huán)縣水土流失現(xiàn)狀及防治對策探討[J].甘肅地質.2009(2):60－63.

[3]趙玉紅.平?jīng)鍪兴亮魇卣骷胺乐蔚目沙掷m(xù)發(fā)展途徑探討[J].地下水:2012(2):153－154.

[4]魏永順.隴西黃土高原水土流失現(xiàn)狀及防治對策[J].甘肅科學學報.Vol.15 Suppl 2003專輯.