西北黃土高原溝壑區(qū)水土保持工程措施研究與應(yīng)用

段景峰

（黃河水土保持西峰治理監(jiān)督局 甘肅，慶陽 745000）

水土流失的危害不言而喻，主要有土壤肥力的下降、土地的退化及農(nóng)田的破壞等，水土流失導(dǎo)致溝壑區(qū)不斷形成，從而嚴(yán)重影響生產(chǎn)生活。作為全球最大的黃土區(qū)域，黃土高原的土壤和水土保持工作是國內(nèi)外的關(guān)注焦點，該地區(qū)的土壤性狀差，多疏松類土質(zhì)、多陡坡和深溝，尤其是該區(qū)域的植被覆蓋度相對較低，加上雨季集中爆發(fā)的大雨，使得該地區(qū)水土流失十分嚴(yán)重，部分地區(qū)的水土流失面積可達(dá)90%以上，尤其是黃土高原溝壑區(qū)是該區(qū)域水土流失最為嚴(yán)重的區(qū)域[1]。水土流失造成了黃河下游的河道淤積嚴(yán)重、河床持續(xù)增高，對下游地區(qū)的人民生活和財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重威脅。

水土保持一直是我國面臨的一大生態(tài)問題，自新中國成立以來，黃土高原的水土保持工作一直是國家的重點工程，并通過長期的水土保持工作和相關(guān)研究，已獲得了較為成熟的水土保持方案，有了可推廣的水土保持工程措施。通過這些措施的實施，黃土高原的植被覆蓋度得到了提升，輸送到黃河的泥沙量也有所下降，大大地促進了黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展。

1 水土保持措施的分類

水土保持的方式可以分成三大類，分別有工程、植物和保土耕作措施等等。實際應(yīng)用中，可以將三種措施組合起來實施，采用綜合措施，取長補短，以達(dá)到綜合效益最高的結(jié)果[2]。

1.1 工程措施

水土保持工程措施是水土保持綜合治理措施中的重要部分，具有直觀、效益好等優(yōu)點，其目的是提高地表水滲入時長與地表徑流的速率[3]。水土保持的工程措施主要有山坡防護工程、山溝整治工程、山洪氣壓層工程、小型蓄水用水工程。

1.2 植物措施

植物措施又叫作林草措施，也是生物措施。通過種草造林及管護方式，提高植被覆蓋度，維護與提高土壤本的肥力，通常包含造林、種草及其封山育林這些。借助這部分植物措施，可以提高區(qū)域的蓄水調(diào)水能力，固土保肥,固碳釋氧，保護生物多樣性，改善生態(tài)環(huán)境健康[4]。

1.3 保土耕作措施

保土耕作措施主要是在坡度不大的耕地中，通過一系列的整地、培土改土、輪作和自然免耕等方式，改變坡面微小地形,增加植被覆蓋度，或提高土壤肥力的一種治理方式。這種方式除可以增加農(nóng)作物產(chǎn)量外，還能起到攔沙、蓄水、保土增肥等作用。

通常水土保持措施并不是單一措施進行，而是根據(jù)區(qū)域的自然條件和實際環(huán)境特征，綜合其他措施，提高水土保持效果。例如，在水土流失程度比較嚴(yán)重的區(qū)域，時常運用工程及其植物措施來進行全面治理，單純運用工程措施只能做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其抑制溝底下切這些,進而達(dá)成預(yù)防水土流失這個目的，而加入植物措施，造林還草，可以補充工程措施的不足，通過改善生態(tài)環(huán)境、土壤質(zhì)地等方面出發(fā)，高效益地進行水土保持。

單一化的工程措施能夠做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其抑制溝底下切這些,進而實現(xiàn)防止水土流失這個目標(biāo),喬灌草弱融合是整個水土保持當(dāng)中工程措施的有效補充,。借助因地制宜、整體規(guī)劃,或是先開展工程后落實草、林工作,或先進行草、林工作后開展喬木等工程和植物措施的融合,在荒山荒坡或是退耕坡地應(yīng)結(jié)合所需與可能要用到的材林、經(jīng)濟林及其防護林,來讓喬、灌與草做到有效融合,建立起全方面且保密度的防護體制,進一步把控好水土流失,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,推動農(nóng)、林及牧等行業(yè)共同發(fā)展,。

2 黃土高原溝壑區(qū)水土保持工程措施

西北黃土高原溝壑區(qū)有著很多的溝壑，且溝谷下切，塬面受到嚴(yán)重的侵蝕，同時植被覆蓋率相對較低，當(dāng)?shù)丨h(huán)境極易被受到外部環(huán)境所干擾。針對該區(qū)域特殊的地理環(huán)境，需要充分發(fā)揮水土保持工程建設(shè)的優(yōu)勢，從地形和水資源調(diào)整等方面入手，大規(guī)模的建設(shè)水土保持工程，利用該措施治理西北黃土高原丘壑區(qū)的水土流失問題。目前，水土保持工程措施主要有溝道水土保持工程和坡面水土保持工程。

溝道水土保持這個工程措施程通常是為了讓淤地壩，所運用的方法有治溝造地與固溝保塬，淤地壩可以使得改善后的土地較為平整，攔截河道徑流，達(dá)到造田的功能，從而使得坡面的土壤養(yǎng)分和水分條件得到改善，以便提高坡面的耕種效率。坡面水土保持工程措施通常包含著修建梯田，及其攔截泥沙、協(xié)助植被建設(shè)的魚鱗坑、水平溝、水平階這些工程措施，借助轉(zhuǎn)換下墊面微地形實際的形態(tài)架構(gòu)特點，同時轉(zhuǎn)換地表水文過程及其物質(zhì)遷移，從而改變坡面的生態(tài)環(huán)境特征。

淤地壩是黃土高原地區(qū)治理水土流失的特有的治溝工程，該工程不僅可以攔泥淤地，而且可以使得淤地成為可以耕種的農(nóng)田，增加黃土高原區(qū)域的糧食產(chǎn)量。

建造梯田始終是開展黃土高原坡面本身水土流失整治、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、確保糧食安全的重要工程措施。魚鱗坑及其水平溝這些措施可以降低坡面本身產(chǎn)流與產(chǎn)沙，強化雨水滲透，可以恢復(fù)黃土高原植被覆蓋，提升區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值功能。

坡改梯措施可以將原有的坡面耕地改為梯田，減少耕地侵蝕，從而減少流域產(chǎn)流產(chǎn)沙，同時配合覆蓋地膜、秸稈沃肥等技術(shù)措施進而達(dá)到提升土地生產(chǎn)能力及其把控水土流失這個重要目的。作為梯田配套的工程措施，沉砂池、集雨窯可以與坡耕地治理和經(jīng)濟林建設(shè)結(jié)合起來達(dá)到較好的防護體系。沉砂池可以環(huán)節(jié)水土流失的情況，能讓沉淀粒徑不小于0.05 mm的粗泥沙[5]。集雨窯是在山頂或較高位置處修建蓄水場，用于農(nóng)田灌溉，屬于集水工程措施。

護坡就是在坡面上所進行的預(yù)防邊坡沖刷的不同鋪砌及其栽植的統(tǒng)一稱呼，可以在很大程度上預(yù)防邊坡沖刷，進而做好水土保持工作，同時和周邊環(huán)境相互融合。水土保持中的工程措施可以做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其把控溝底下切,整治水土流失等等,而水土保持植物措施則是對是水土保持工程措施的補充,植物地下根系盤根錯節(jié),能夠在一定程度上穩(wěn)固土壤,強化水分的滲透,環(huán)節(jié)水力侵蝕的情況，從而增加溝壑區(qū)的植被覆蓋度，減少水土流失，提高土壤肥力和生產(chǎn)力，從而治理水土流失，改善生態(tài)環(huán)境[6]。

3 西北黃土高原溝壑區(qū)水土保持措施存在的問題

黃土高原的水土流失治理工作已存在幾十年，發(fā)展了一系列可長期借鑒的水土保持措施，是我國水土保持防御的寶貴經(jīng)驗。但隨著時間的推移，經(jīng)濟快速發(fā)展以及氣候的變化，原有的水土保持工程措施已存在年久失修、缺乏維護等問題，而且部分工程受到了自然和人為兩方面的破壞，已經(jīng)對黃土高原區(qū)域的水土保持工作和生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。尤其是近年來黃土高原地區(qū)大規(guī)模的退耕還林，區(qū)域的植被覆蓋度得到顯著提高，植被的高覆蓋度使得坡面耕地有效地攔截了雨水流失，增加了水分滲透，同時，高覆蓋度的植被也讓該區(qū)域?qū)λY源的需求增加，對周圍河道的水資源利用也變得迫切，也間接影響了河道水量，限制了淤地造田的功能。同時水土保持工程措施的大規(guī)模實施，對黃土高原溝壑區(qū)的水文過程造成了嚴(yán)重影響，對河道下游區(qū)域的水資源運用和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。因此，黃土高原溝壑區(qū)域的的水土保持工程建設(shè)雖然有很多有利于國土民生的方面，但另一方面產(chǎn)生的副作用也不容忽視，值得我們好好對待，明確水土保持工程措施的閾值，以免過猶不及。

4 展望

國家經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深化，使得黃土高原地區(qū)的鄉(xiāng)村經(jīng)濟和社會環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，人類活動強度也逐漸被緩釋，而水土保持工作一直處于建設(shè)中，必須有長遠(yuǎn)的考慮，將民生問題納入日常的建設(shè)中，促進區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。同時，必須將水土保持工程建設(shè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、鄉(xiāng)村經(jīng)濟結(jié)合起來，滿足國家發(fā)展要求。應(yīng)以生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展為導(dǎo)向，合理設(shè)計水土保持工程的規(guī)模和形式，以綜合利于農(nóng)民增收、生態(tài)環(huán)境優(yōu)化為目標(biāo)，實現(xiàn)黃土高原溝壑區(qū)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。