清鎮(zhèn)市衛(wèi)城鎮(zhèn)小流域水土流失狀況監(jiān)測及分析

向萬麗，羅 婷，郭 劍

（清鎮(zhèn)市水務(wù)管理局，貴州清鎮(zhèn) 551400）

0 引言

2015年，清鎮(zhèn)市衛(wèi)城鎮(zhèn)小流域列入了中央預(yù)算內(nèi)投資水土流失重點治理項目，項目組對流域內(nèi)進行了本底調(diào)查，為本次研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。根據(jù)清鎮(zhèn)市產(chǎn)業(yè)新城的規(guī)劃，衛(wèi)城、王莊、站街將連成一片，圍繞金屬鋁合力打造產(chǎn)業(yè)新城，衛(wèi)城小流域約2/3的面積位于產(chǎn)業(yè)新城規(guī)劃內(nèi)，預(yù)計流域內(nèi)將陸續(xù)入駐越來越多的開發(fā)建設(shè)項目，流域內(nèi)的擾動也將不斷增加，且流域內(nèi)有烏江流域貓?zhí)右患壷Я鳌⒍壷Я鲀蓷l河流流經(jīng)，若水土流失防治工作不到位，河流輸沙量將大大提高，流域的產(chǎn)沙量也將增加，從而對河流下游產(chǎn)生更大影響。為了能持續(xù)掌握衛(wèi)城小流域水土流失的變化規(guī)律，本文選取了該流域作為研究對象。

1 流域基本情況

衛(wèi)城小流域位于清鎮(zhèn)市中北部衛(wèi)城鎮(zhèn)境內(nèi)，距清鎮(zhèn)市區(qū)34 km，東經(jīng)106°18′～106°22′，北緯26°42′～26°45′，流域涉及坪寨村、星光村和黎明村3個行政村，土地總面積21.41 km2。流域內(nèi)有長江流域烏江水系貓?zhí)右患壷Я靼盗骱雍投壷Я鞲屎恿鹘?jīng)。流域為中低山丘陵地貌；土壤主要為黃壤、石灰土，土壤多成中性或堿性，土層平均厚度一般達80 cm以上；流域內(nèi)喬木品種不多，主要有青岡、山楊、板栗、楓香、樟樹等，常見的多為常綠、落葉闊葉混交林，森林覆蓋率約42.12%。流域內(nèi)總?cè)丝诩s7 067人，農(nóng)業(yè)人口約6 657人，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以種植水稻、油菜、玉米為主。流域內(nèi)現(xiàn)有至西向東貴黔高速S82及站街至畢節(jié)004縣道通過，交通便利。

2 研究內(nèi)容

本次研究主要是通過開展衛(wèi)城小流域內(nèi)水土流失狀況動態(tài)監(jiān)測，從水土流失類型、面積、強度進行調(diào)查、觀測和分析，從而獲得與之相關(guān)的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過土壤侵蝕嚴重性指數(shù)進一步探明流域內(nèi)水土流失發(fā)展趨勢，為下一步的水土流失治理、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等措施提供依據(jù)。

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)獲取

2015年主要通過野外實地調(diào)查利用研究區(qū)1：10 000地形圖，結(jié)合研究區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)、地形地貌、土壤、坡度、植被覆蓋度、土地利用現(xiàn)狀等進行實地勾繪，并對各小斑內(nèi)的主要土壤侵蝕影響因子如土地利用現(xiàn)狀、植被覆蓋度及坡度等進行如實記錄。底圖勾繪原則以利用明顯的地形和地類，沿明顯的自然界限進行區(qū)劃。然后將野外調(diào)查的圖件資料進行掃描，圖件掃描是地理信息系統(tǒng)（GIS技術(shù)）對圖件進行深入定量、定性分析的重要一步，最后在GIS技術(shù)的支持下獲取本流域內(nèi)空間屬性數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)的核心，是進行一切數(shù)據(jù)處理、空間分析、模型分析及專題制圖的基礎(chǔ)與保證。研究區(qū)屬于水力侵蝕區(qū)。土壤侵蝕強度通常用土壤侵蝕模數(shù)來表示，考慮到流域內(nèi)還難以獲取準確的侵蝕模數(shù)。因此在GIS中依據(jù)中華人民共和國水利行業(yè)標準SL190-2007《土壤侵蝕分類分級標準-面蝕分級》和研究區(qū)的實際地面特征情況，建立一個土壤侵蝕強度自動分等定級系統(tǒng)。將土壤侵蝕強度等級劃分為微度侵蝕、輕度侵蝕、中度侵蝕、強烈侵蝕、極強烈侵蝕、劇烈侵蝕六類。

在2015年，在衛(wèi)城小流域?qū)嵉卣{(diào)查生成的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，每年同一時段對流域開展巡查，借助無人機及衛(wèi)星影像，將每年擾動區(qū)塊進行圖斑處理，并逐年對數(shù)據(jù)庫進行更新，從而獲得2016年、2017年、2018年和2019年度4個時段的流域監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3.2 土壤侵蝕嚴重程度

土壤侵蝕嚴重性指數(shù)亦稱土壤侵蝕綜合指數(shù)（ID），是評價某區(qū)域土壤侵蝕嚴重程度的有效指標，它既全面考慮了土壤侵蝕的面積因素，又區(qū)別反映了各級侵蝕強度的影響差異。利用該指數(shù)定量評價區(qū)域土壤侵蝕嚴重程度，實際上是采用平均侵蝕強度來評價區(qū)域土壤侵蝕嚴重性，從而對不同區(qū)域的土壤侵蝕情況進行比較分析。在本研究中，定量分析和界定研究區(qū)土壤侵蝕嚴重性，其分布可反映研究區(qū)土壤侵蝕的分布集中程度和嚴重性。

計算公式為：

式中，ID為土壤侵蝕綜合指數(shù)；

Wij為第i類第j級的土壤侵蝕強度的分級值；

Aij為第i類第j級的土壤侵蝕強度的面積比重。

在公式中，分級值Wij是為了反映某級土壤侵蝕強度對土壤侵蝕嚴重指數(shù)的貢獻。參考SL190-2007《土壤侵蝕分類分級標準》和曹建華等人在2008年重新厘定的西南巖溶區(qū)水蝕的各級強度侵蝕模數(shù)的界定，用各級強度侵蝕模數(shù)的中值作為分級值Wij的基本數(shù)值。同時，為了擴大差異，突出反映不同強度侵蝕的嚴重性，在此中值的基礎(chǔ)上，采用等比數(shù)列，確定相應(yīng)侵蝕強度等級在土壤侵蝕嚴重指數(shù)計算中的分級值Wij。由于微度侵蝕的侵蝕模數(shù)相對較小，其流失量小于規(guī)定土壤容許流失量，在實際生產(chǎn)中對生態(tài)環(huán)境影響不大，在水土保持綜合治理中也基本不予以考慮，所以將其權(quán)重指標確定為0。再根據(jù)每種土壤侵蝕的平均模數(shù)將每種土壤侵蝕強度指數(shù)系數(shù)。水力侵蝕的強度為輕度時，土壤侵蝕系數(shù)為2。土壤侵蝕強度為中度、強烈、極強烈、劇烈時土壤侵蝕系數(shù)分別為4、8、16和32。分級值越高表示對土壤侵蝕的綜合指數(shù)的貢獻越大。

4 水土流失狀況監(jiān)測結(jié)果與分析

在2015年實地調(diào)查在生成的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，通過持續(xù)開展水土流失狀況的動態(tài)監(jiān)測，取得了2016、2017年、2018年和2019年度4個時段的流域監(jiān)測數(shù)據(jù)，共計5個時段的流域水土流失狀況監(jiān)測數(shù)據(jù)（如表1）。

表1 衛(wèi)城小流域2015—2019年水土流失狀況監(jiān)測

以上結(jié)果表明：2015年小流域內(nèi)發(fā)生水土流失面積占整個流域面積的51.88%，以中度侵蝕為主，強度侵蝕以上僅占7.27%，且無極強烈侵蝕和劇烈侵蝕存在，說明流域內(nèi)2015年流域整體水土流失較輕。2015年至2019年，流域內(nèi)水土流失面積呈現(xiàn)增大趨勢，從2015年11.10 km2到增大到2019年14.30 km2，其中強烈侵蝕的面積增長幅度最明顯，從2015年的7.27%增長至2019年的23.91%。從土壤侵蝕綜合指數(shù)來看，總體呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，說明流域內(nèi)水土流失呈現(xiàn)加重趨勢。

5 結(jié)語

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)城小流域水土流失呈現(xiàn)加重趨勢，其中擾動變化最大的區(qū)域主要集中在流域的東北側(cè)。該側(cè)交通便利，位于S82貴黔高速衛(wèi)城收費站出口及站街至畢節(jié)004縣道周圍，開發(fā)建設(shè)強度大于流域內(nèi)的其他區(qū)域。2015年雖衛(wèi)城小流域內(nèi)開展了水土保持重點治理工程，但城鎮(zhèn)的發(fā)展勢必會帶來新的擾動。進入新時代，隨著生態(tài)文明建設(shè)的深入推進，根據(jù)“保護綠水青山，就是保護金山銀山”的生態(tài)發(fā)展理念。下一步，應(yīng)加強流域內(nèi)開發(fā)建設(shè)項目的水土保持監(jiān)管工作和法律宣傳工作，務(wù)必做到生產(chǎn)建設(shè)項目動工前完成水土保持方案審批，加強事中事后監(jiān)管工作，監(jiān)督生產(chǎn)建設(shè)項目按批復方案落實施工過程中的防護措施，使水土流失危害盡可能減小，且持續(xù)開展水土流失監(jiān)測工作，為后期的水土流失治理、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等措施提供依據(jù)。