長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)研究進(jìn)展

張平倉(cāng)，程冬兵，丁文峰

(長(zhǎng)江科學(xué)院 水土保持研究所，武漢，430010)

長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)研究進(jìn)展

張平倉(cāng)，程冬兵，丁文峰

(長(zhǎng)江科學(xué)院 水土保持研究所，武漢，430010)

長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)以服務(wù)治江事業(yè)為宗旨，立足長(zhǎng)江、面向南方，緊密?chē)@土壤侵蝕機(jī)理，水土流失與江湖泥沙、地質(zhì)災(zāi)害、面源污染等關(guān)系，水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)等，積極開(kāi)展基礎(chǔ)科研與技術(shù)咨詢，切實(shí)履行長(zhǎng)江流域水土保持科技支撐職責(zé)，積極承擔(dān)相關(guān)社會(huì)公益責(zé)任，為治江事業(yè)和國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)10 a的發(fā)展，取得的主要研究成果有：首創(chuàng)移動(dòng)式坡面水土流失高精度快速測(cè)評(píng)系統(tǒng)、完善創(chuàng)新以長(zhǎng)江上游“排水保土”為代表的長(zhǎng)江流域水土保持基礎(chǔ)理論、區(qū)劃理論首次用于中國(guó)山洪災(zāi)害防治領(lǐng)域、建立泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，且提出并解決了以工程開(kāi)挖面與堆積體水土流失測(cè)算技術(shù)和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為代表的水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)。

水土資源;水土保持；水土流失；成果;長(zhǎng)江

1 研究所誕生背景

水是生命之源，土是生存之本，水土資源是人類社會(huì)生存和發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)資源。水土保持是我國(guó)一項(xiàng)基本國(guó)策，科學(xué)開(kāi)展水土保持工作，有效防治水土流失，保護(hù)和合理利用水土資源，是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、全面建設(shè)小康社會(huì)的重要任務(wù)?！吨袊?guó)人民共和國(guó)水土保持法》中明確要求加強(qiáng)水土保持科學(xué)技術(shù)研究，為我國(guó)水土流失防治和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

長(zhǎng)江流域是我國(guó)水土流失最為嚴(yán)重的區(qū)域之一[1]。2007年《長(zhǎng)江流域水土保持公報(bào)》顯示，長(zhǎng)江流域水土流失面積為53.08萬(wàn)km2，年土壤侵蝕總量約19.36億t，嚴(yán)重的水土流失不僅造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，而且嚴(yán)重影響了全流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過(guò)60多年，特別是改革開(kāi)放后30多年來(lái)的水土流失治理，長(zhǎng)江流域水土保持取得顯著成效，水土流失得到有效控制，水土流失面積大幅減少[1]。然而長(zhǎng)江流域幅員遼闊，自然情況千差萬(wàn)別，水土流失治理任務(wù)依然十分嚴(yán)峻，科研滯后于生產(chǎn)，由于缺乏流域?qū)用娴膶ｉT(mén)水土保持科研機(jī)構(gòu)，水土流失基礎(chǔ)研究非常薄弱，諸多治理關(guān)鍵技術(shù)急需解決。20世紀(jì)90年代末，尤其是1998年長(zhǎng)江流域特大洪水后，水土保持工作引起了黨中央和國(guó)務(wù)院的高度重視，如何加快水土流失防治進(jìn)程，如何更好地為生態(tài)環(huán)境建設(shè)服務(wù)被提到議事日程。在這種形勢(shì)和背景下，為及時(shí)準(zhǔn)確地掌握長(zhǎng)江流域水土流失現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)趨勢(shì)及發(fā)生發(fā)展規(guī)律，科學(xué)利用高新技術(shù)與最新研究成果來(lái)解決長(zhǎng)江流域水土流失問(wèn)題，長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持研究所于2003年7月正式掛牌成立，其定位是立足長(zhǎng)江、面向南方，研究水土流失規(guī)律及其與江湖泥沙、區(qū)域環(huán)境災(zāi)害關(guān)系，為長(zhǎng)江流域水土流失治理和生態(tài)建設(shè)提供科技支撐，并在全國(guó)水土保持行業(yè)開(kāi)展科技研發(fā)與咨詢服務(wù)。

2 專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在水利部、長(zhǎng)江水利委員會(huì)、長(zhǎng)江科學(xué)院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持和關(guān)懷下，在國(guó)家政策的支持下和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的引導(dǎo)下，水土保持專業(yè)發(fā)展迅速，項(xiàng)目數(shù)量從無(wú)到有、從少到多，項(xiàng)目來(lái)源從水利部、科技部、環(huán)保部發(fā)展到三建委、中科院、國(guó)家基金委、國(guó)家林業(yè)局等部門(mén)，國(guó)際合作也穩(wěn)步開(kāi)展。10 a來(lái)，水土保持研究所先后承擔(dān)完成了國(guó)家科技支撐計(jì)劃、“973”計(jì)劃、國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化、國(guó)家自然科學(xué)基金、環(huán)保部水專項(xiàng)、水利部修繕購(gòu)置項(xiàng)目、水利部公益行業(yè)專項(xiàng)、水利部“948”項(xiàng)目、水利部科技推廣項(xiàng)目、水利部科技創(chuàng)新項(xiàng)目、水利部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、水利部引智項(xiàng)目、歐盟第七框架項(xiàng)目、中德合作交流項(xiàng)目等80余項(xiàng)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目，同時(shí)還積極參與完成了全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃、全國(guó)水土保持規(guī)劃、長(zhǎng)江流域水土保持規(guī)劃、三峽庫(kù)區(qū)水土保持規(guī)劃、三峽庫(kù)區(qū)后續(xù)規(guī)劃及其他多個(gè)區(qū)域綜合規(guī)劃，為機(jī)場(chǎng)、核電、水電、火電、風(fēng)電、碼頭、原油管道、原油儲(chǔ)備庫(kù)、金屬礦、河道整治、公路、鐵路、移民安置、輸變電等多個(gè)行業(yè)的800余項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目提供了技術(shù)咨詢服務(wù)。

根據(jù)水土保持專業(yè)發(fā)展需求，除在武漢沌口建設(shè)有水土保持試驗(yàn)基地外，還設(shè)有商南秦巴山區(qū)山洪災(zāi)害野外觀測(cè)站、宜昌前坪水土流失控制技術(shù)示范推廣基地、長(zhǎng)江上游水土流失與面源污染岷江流域宜賓監(jiān)測(cè)站、赤水河流域畢節(jié)和遵義監(jiān)測(cè)站、烏江流域龍里監(jiān)測(cè)站等野外科研基地，是水利部山洪地質(zhì)災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心、水利部江湖治理與防洪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖北省水土保持工程技術(shù)中心、流域水資源與生態(tài)環(huán)境湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的主要依托單位和參與單位，創(chuàng)建了具備開(kāi)展水土保持及相關(guān)學(xué)科研究的優(yōu)越科研平臺(tái)。目前，水土保持專業(yè)發(fā)展已得到國(guó)內(nèi)同行高度肯定，是中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)理事單位、中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)滑坡泥石流專業(yè)委員會(huì)副主任單位、中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤侵蝕與水土保持專業(yè)委員會(huì)委員單位、中國(guó)南方水土保持研究會(huì)理事單位、湖北省水土保持學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)單位，是國(guó)內(nèi)外水土保持科研領(lǐng)域、咨詢服務(wù)的一支不可或缺的科研勁旅。

3 主要專業(yè)成果

水土保持研究所成立以來(lái)，始終把履行長(zhǎng)江流域水土保持科技支撐職責(zé)放在首位，積極承擔(dān)相關(guān)社會(huì)公益責(zé)任，為治江事業(yè)和國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)做出了積極貢獻(xiàn)。10 a來(lái)，長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)發(fā)展及主要成果如下。

3.1 首創(chuàng)移動(dòng)式坡面水土流失高精度快速測(cè)評(píng)系統(tǒng)

針對(duì)國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)土壤侵蝕和水土流失監(jiān)測(cè)手段與方法存在獲取數(shù)據(jù)周期長(zhǎng)、數(shù)據(jù)精度不高、人力物力投入高等問(wèn)題，研發(fā)了國(guó)內(nèi)首個(gè)移動(dòng)式坡面水土流失高精度快速測(cè)評(píng)系統(tǒng)，主要包括以下2個(gè)方面的內(nèi)容：

(1) 水土流失移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。依托2006年水利部修繕購(gòu)置項(xiàng)目“水土流失移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”，以坡面水土流失過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集為切入點(diǎn)，創(chuàng)建現(xiàn)代化的水土流失過(guò)程實(shí)驗(yàn)采集系統(tǒng)，成功將人工模擬降雨裝置、可變坡侵蝕土槽、高壓供水裝置、土壤理化性質(zhì)測(cè)試裝置等集成，真正實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)、模擬實(shí)驗(yàn)一體化。水土流失移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室不僅能滿足開(kāi)展坡面土壤侵蝕產(chǎn)流、產(chǎn)沙規(guī)律、坡面流水動(dòng)力學(xué)特征等方面的基礎(chǔ)研究，更加適用于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。因?yàn)樗亮魇б苿?dòng)實(shí)驗(yàn)室無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)額外布設(shè)水土保持監(jiān)測(cè)土建設(shè)施，可以節(jié)省大量人力、物力和財(cái)力，同時(shí)還可大幅度提高水土保持監(jiān)測(cè)精度，特別是通過(guò)不同類型擾動(dòng)和原狀土壤侵蝕實(shí)驗(yàn)對(duì)比，可以直接獲得擾動(dòng)土壤加速侵蝕模數(shù)，以及原狀土壤的侵蝕背景值，對(duì)于水土保持方案編制過(guò)程中的水土流失預(yù)測(cè)及生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治提供科學(xué)依據(jù)[2]。目前，水土流失移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室已被用于多個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)，其新穎的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和水土流失參數(shù)快速獲取引起了社會(huì)廣泛關(guān)注。

(2) 基于HDS3000的坡面侵蝕形態(tài)高精度信息獲取技術(shù)。依托2005年水利部“948”項(xiàng)目“水土流失過(guò)程與數(shù)據(jù)集成試驗(yàn)研究系統(tǒng)技術(shù)引進(jìn)”，在國(guó)內(nèi)率先將三維激光掃描系統(tǒng)(HDS3000)應(yīng)用于土壤侵蝕和水土保持監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，并進(jìn)行技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)侵蝕坡面實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高精度掃描采集數(shù)據(jù)，獲取坡面數(shù)字空間信息，結(jié)合CYCLONE三維數(shù)據(jù)處理和建模軟件，建立高精度三維模型，然后分析計(jì)算坡面土壤侵蝕的空間分布，為土壤侵蝕高精度研究提供了一種全新的技術(shù)手段。與傳統(tǒng)研究方法對(duì)比，該技術(shù)具有精度高、速度快、效率高、信息直觀、信息量大、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[3-4]。目前該技術(shù)已相繼應(yīng)用到多個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)。

3.2 完善創(chuàng)新長(zhǎng)江流域水土保持基礎(chǔ)理論

以國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目“中國(guó)主要水蝕區(qū)土壤侵蝕過(guò)程與調(diào)控”、國(guó)家自然科學(xué)基金“紫色土坡耕地壤中流養(yǎng)分輸出特征及模型研究”、國(guó)家“十一五”科技支撐課題“坡地高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施配套技術(shù)研究”、水利部科技創(chuàng)新項(xiàng)目“基于土壤抗侵蝕特征原位測(cè)試的坡面石漠化過(guò)程研究”等一批國(guó)家級(jí)項(xiàng)目為依托，完善創(chuàng)新了多項(xiàng)長(zhǎng)江流域水土保持基礎(chǔ)理論。

(1) 首次提出了長(zhǎng)江中上游紫色土地區(qū)普遍存在“壤中流”現(xiàn)象的概念。采用人工模擬降雨試驗(yàn)方法對(duì)長(zhǎng)江中上游典型侵蝕地區(qū)的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)地表徑流并不是產(chǎn)生土壤侵蝕的唯一動(dòng)力，“壤中流”在總產(chǎn)流量中占有較大比例，普遍存在的“壤中流”在土壤侵蝕尤其是重力侵蝕中起到了相當(dāng)重要的促發(fā)作用，由此揭示了長(zhǎng)江中上游地區(qū)不同于其他區(qū)域的土壤侵蝕機(jī)理，并提出了同時(shí)收集地表徑流“壤中流”小區(qū)修建的改進(jìn)方法[5-6]。

(2) 提出了長(zhǎng)江上游“排水保土”的具有區(qū)域特色的水土保持原理。針對(duì)長(zhǎng)江上游土壤入滲速度快，蓄水容量小的特點(diǎn)，通過(guò)深入研究坡面土壤侵蝕機(jī)理，提出實(shí)施以“排水保土”為核心的土壤侵蝕過(guò)程調(diào)控方略，其核心為排除多余徑流，減少土壤入滲，加固坡面土體穩(wěn)定，從而減少土壤侵蝕。措施上主要通過(guò)利用池、渠、溝(路)等坡面小型水利水保工程對(duì)坡地降雨徑流進(jìn)行調(diào)控，扼制產(chǎn)生水土流失的主要因素，達(dá)到能排、能蓄、能灌，從而控制水土流失的目的。由此，總結(jié)出長(zhǎng)江中上游地區(qū)水土保持的28字方略為“全部降雨就地渠排池蓄，米糧上梯下川，林果上坡進(jìn)岔，草灌上山下溝”[7]。

(3) 首次提出了田間道路設(shè)計(jì)方法。針對(duì)目前路網(wǎng)密度設(shè)計(jì)大多為高等級(jí)公路服務(wù)，而很少涉及坡面田間道路的缺陷或弊端，通過(guò)數(shù)學(xué)模型手段，建立了確定小流域坡耕地田間道路網(wǎng)密度的理論方法，并根據(jù)微分方程穩(wěn)定性理論給出了模型的解。以重慶忠縣蝦子嶺小流域?yàn)榘咐?，?jì)算出了勞動(dòng)生產(chǎn)率最大和道路修建成本最小的田間道路網(wǎng)設(shè)計(jì)密度值，為長(zhǎng)江小流域坡耕地治理中田間道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)[8]。

(4) 首次構(gòu)建了長(zhǎng)江中上游地區(qū)石漠化危險(xiǎn)程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。結(jié)合GIS技術(shù)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)長(zhǎng)江中上游地區(qū)的石漠化危險(xiǎn)程度進(jìn)行分級(jí)，將長(zhǎng)江中上游劃分為無(wú)石漠化危險(xiǎn)、石漠化輕度危險(xiǎn)、石漠化中度危險(xiǎn)、石漠化強(qiáng)度危險(xiǎn)區(qū)，并分區(qū)提出了防治原理的初步探討，為開(kāi)展長(zhǎng)江中上游地區(qū)石漠化防治工作提供了重要參考[9-10]。

3.3 區(qū)劃理論首用于中國(guó)山洪災(zāi)害防治領(lǐng)域

在開(kāi)展全國(guó)山洪災(zāi)害形成條件研究的基礎(chǔ)上，分析了山洪災(zāi)害的激發(fā)因素、主導(dǎo)因素及致災(zāi)過(guò)程，探索了暴雨強(qiáng)度和歷時(shí)與不同類型山洪災(zāi)害形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析了山洪災(zāi)害空間分布和動(dòng)態(tài)變化特征，采用遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法，首次將區(qū)劃理論用于山洪防治領(lǐng)域，將全國(guó)山洪災(zāi)害劃分為東部季風(fēng)區(qū)、蒙新干旱區(qū)、青藏高寒區(qū)3個(gè)一級(jí)區(qū)和東北地區(qū)、華北地區(qū)、黃土高原地區(qū)、秦巴山地區(qū)、華中華東地區(qū)、東南沿海地區(qū)、華南地區(qū)、西南地區(qū)、內(nèi)蒙古高原地區(qū)、西北地區(qū)、藏南地區(qū)、藏北地區(qū)等12個(gè)山洪災(zāi)害防治二級(jí)區(qū)，分區(qū)提出了防治對(duì)策與規(guī)劃措施，為山洪災(zāi)害的綜合治理提供了重要基礎(chǔ)，豐富了山洪災(zāi)害防治理論[11-14]。

3.4 建立泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)

基于泥石流產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、危害的各個(gè)階段的特點(diǎn)，建立了雨量遙測(cè)、地聲遙測(cè)、泥位遙測(cè)以及有線泥位、沖擊力和攝像監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng)和綜控中心組成泥石流自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的各監(jiān)測(cè)站均可自帶動(dòng)力和自動(dòng)控制，儀器設(shè)備集成度高，便于進(jìn)行各種工況下的野外監(jiān)測(cè)[15-16]。

3.5 提出并解決水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)

以水利部公益行業(yè)專項(xiàng)“工程開(kāi)挖面與堆積體水土流失測(cè)算技術(shù)研究(201201048)”、“生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失測(cè)算共性技術(shù)研究(201001036)”、中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)“南方紅壤丘陵區(qū)坡面侵蝕產(chǎn)沙機(jī)制及預(yù)報(bào)模型研究”、水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”、“全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃”、農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“假儉草新品種”涵宇一號(hào)“技術(shù)轉(zhuǎn)化與示范”等項(xiàng)目為依托，提出并解決了多項(xiàng)水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)。

(1) 工程開(kāi)挖面與堆積體是人為水土流失的主要來(lái)源之一，準(zhǔn)確、快速測(cè)算工程開(kāi)挖面與堆積體水土流失量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在對(duì)全國(guó)不同區(qū)域、不同工程類型的開(kāi)挖面與堆積體充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出了全新的開(kāi)挖面與堆積體分類體系。通過(guò)野外天然降雨觀測(cè)、室內(nèi)人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)、放水沖刷實(shí)驗(yàn)、三維激光掃描等方法與技術(shù)手段，研究了各類工程開(kāi)挖面和堆積體水土流失過(guò)程與機(jī)制，首次構(gòu)建了具有普適性的工程開(kāi)挖面與堆積體水土流失測(cè)算模型，并提出了模型參數(shù)的定值方法，為正在起草的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，直接服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失防治與預(yù)防監(jiān)督[17-18]。

(2) 南方紅壤丘陵區(qū)是我國(guó)水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域之一，由于自然條件獨(dú)特復(fù)雜，水土流失特點(diǎn)與其它區(qū)域有很大差異。一方面在典型紅壤丘陵區(qū)野外布置不同草種，采用不同種植方式、不同農(nóng)藝耕作方式、不同土地利用結(jié)構(gòu)及不同水土保持措施等整治坡面小區(qū)，通過(guò)天然降雨觀測(cè)，研究不同措施處理的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙特征，篩選出在南方紅壤丘陵區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的水土保持措施及組合，探討坡面侵蝕產(chǎn)沙機(jī)制，建立了南方紅壤丘陵區(qū)侵蝕產(chǎn)流產(chǎn)沙預(yù)報(bào)模型，為南方紅壤丘陵區(qū)水土流失防治，合理利用紅壤水土資源提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。另一方面全面總結(jié)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失治理經(jīng)驗(yàn)和特色，主編了水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SL 657—2014)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)促進(jìn)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失防治進(jìn)程及建設(shè)區(qū)域生態(tài)文明具有重要意義[19-20]。

(3) 工程水土流失防治是水土保持學(xué)科新的研究領(lǐng)域。通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)和具體工程實(shí)踐應(yīng)用，研發(fā)了綠化噴播技術(shù)在植被恢復(fù)和護(hù)坡工程中的應(yīng)用。該技術(shù)主要采用特有的噴播組合機(jī)械，將土壤、長(zhǎng)效肥料、保水材料、植物種子、黏接材料等混合干料加水混合后直接噴射到巖土邊坡上，配套一定的養(yǎng)護(hù)，植物在坡面上生根、發(fā)芽及生長(zhǎng)。該技術(shù)為植物的生長(zhǎng)和自然演替創(chuàng)造了有利條件，從而達(dá)到巖土邊坡快速恢復(fù)植被、改善景觀和保護(hù)環(huán)境的目的[21]。

另外，積極研發(fā)水土流失防治新材料、新措施。在收集不同地區(qū)野生假儉草的基礎(chǔ)上，進(jìn)行田間種植試驗(yàn)，對(duì)其生態(tài)學(xué)特性、生物學(xué)特性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，假儉草“涵宇一號(hào)”具有抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、綠期長(zhǎng)、成坪速度快、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在水庫(kù)、堤防等水利工程中具有廣泛的應(yīng)用前景，是防治水土流失和改善環(huán)境的理想植物[22-23]。

4 結(jié) 語(yǔ)

以服務(wù)治江事業(yè)為宗旨，長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)研究經(jīng)歷了從無(wú)到有，從小到大，從少到多。經(jīng)過(guò)10 a的潛心研究，在土壤侵蝕機(jī)理，水土流失與江湖泥沙、地質(zhì)災(zāi)害、面源污染等關(guān)系，水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)等基礎(chǔ)科研與技術(shù)咨詢等方面取得了可喜的研究成果，主要成果有移動(dòng)式坡面水土流失高精度快速測(cè)評(píng)系統(tǒng)、以長(zhǎng)江上游“排水保土”為代表的長(zhǎng)江流域水土保持基礎(chǔ)理論、中國(guó)山洪災(zāi)害防治區(qū)劃、泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)、及以工程開(kāi)挖面與堆積體水土流失測(cè)算技術(shù)和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為代表的水土保持共性關(guān)鍵技術(shù)，切實(shí)履行了長(zhǎng)江流域水土保持科技支撐職責(zé)，為治江事業(yè)和國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

當(dāng)前我國(guó)正處在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、全面建成小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視水土保持工作，同時(shí)也對(duì)水土保持提出了愈來(lái)愈高的目標(biāo)與要求。面對(duì)新形勢(shì)，長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持專業(yè)研究也將與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先及國(guó)際領(lǐng)先為目標(biāo)，為我國(guó)及全球水土保持事業(yè)提供科技支撐。

[1] 廖純艷.長(zhǎng)江流域水土保持60年回顧與展望[J].人民長(zhǎng)江,2010,41(4):26-30.(LIAO Chun-yan.Review and Prospect of 60-year Soil and Water Conservation in Yangtze River Basin[J].Yangtze River,2010,41(4):26-30.(in Chinese))

[2] 師 哲,趙 健,張平倉(cāng)，等.可移動(dòng)水土流失實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)[J].水土保持通報(bào),2010,30(2):207-211.(SHI Zhe,ZHAO Jian,ZHANG Ping-cang,etal.Working Principle and Basic Characteristics of Removable Laboratory System for Soil and Water Loss Measurement[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2010,30(2): 207-211.(in Chinese))

[3] 王一峰,張平倉(cāng).TLS在建立高精度DEM中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(3):104-106.(WANG Yi-feng,ZHANG Ping-cang.Application of Terrestrial Laser-scanning in Establishing High Resolution DEM[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(3): 104-106.(in Chinese))

[4] 王一峰,牛 俊,張長(zhǎng)偉.基于三維激光掃描儀技術(shù)的坡面徑流小區(qū)土壤侵蝕運(yùn)用研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息,2013，(23)：151-152.(WANG Yi-feng,NIU Jun,ZHANG Chang-wei.Application of Laser Scanner in Soil Erosion Monitoring of Runoff Plot[J].China Agricultural Information,2013，(23)：151-152.(in Chinese))

[5] 張平倉(cāng),楊勤科,夏艷華,等.長(zhǎng)江中上游地區(qū)土壤侵蝕機(jī)制及過(guò)程試驗(yàn)研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2002,11(4):376-382.(ZHANG Ping-cang,YANG Qin-ke,XIA Yan-hua,etal.On Soil Erosion Mechanism and Process in Middle and Upper Reaches of Changjiang River[J].Resources and Environment in the Yangtze Basin,2002,11(4):376-382.(in Chinese))

[6] 丁文峰,張平倉(cāng),王一峰,等.紫色土坡面壤中流形成與坡面侵蝕產(chǎn)沙關(guān)系試驗(yàn)研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(3):14-17.(DING Wen-feng ,ZHANG Ping-cang,WANG Yi-feng,etal.Experimental Study on Runoff and Sediment Yield Characteristics on Purple Soil Slope[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(3):14-17.(in Chinese))

[7] 張平倉(cāng),郭熙靈,劉曉路,等.關(guān)于長(zhǎng)江中上游水土流失基本問(wèn)題探討[J].水土保持通報(bào),2004,24(5):99-104.(ZHANG Ping-cang,GUO Xi-ling,LIU Xiao-lu,etal.Basic Problem of Soil and Water Loss in Yangtze River Basin[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2004,24(5):99-104.(in Chinese))

[8] 丁文峰,張 靜,羅惠敏,等.小流域坡耕地田間道路網(wǎng)密度確定方法[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):40-43.(DING Wen-feng,ZHANG Jing,LUO Hui-ming,etal.Method of Determining Field Road Network Density of Sloping Farmland in Small Watershed[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2010,27(11):40-43.(in Chinese))

[9] 張平倉(cāng),丁文峰.我國(guó)石漠化問(wèn)題研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(3):1-5.(ZHANG Ping-cang,DING Wen-feng.Review on Rock Desertification Research in China[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(3): 1-5.(in Chinese))

[10]丁文峰.基于GIS和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的長(zhǎng)江中上游地區(qū)石漠化危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2009,26(2):18-22.(DING Wen-feng.Risk Assessment of Rocky Desertification in Upstream and Middle stream of Yangtze River Based on GIS and BP Neural Networks Model[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2009,26(2):18-22.(in Chinese))

[11]張平倉(cāng).中國(guó)山洪災(zāi)害防治區(qū)劃[C]∥第八屆海峽兩岸山地災(zāi)害與環(huán)境保育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.武漢：長(zhǎng)江科學(xué)院，2011:21-29.(ZHANG Ping-cang.Chinese Mountain Torrents Disaster Prevention Regionalization[C]∥Proceedings of the Eighth Conference on Cross-strait Mountain Hazards and Environment Conservation.Wuhan:Yangtze River Scientific Research Institute,2011:21-29.(in Chinese))

[12]張平倉(cāng),任洪玉,胡維忠,等.中國(guó)山洪災(zāi)害區(qū)域特征及防治對(duì)策[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2007,24(2):9-12,21.(ZHANG Ping-cang,REN Hong-yu,HU Wei-zhong,etal.Zone Characteristics of Chinese Mountain Torrent Disasters and Countermeasures[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2007,24(2): 9-12,21.(in Chinese))

[13]鄒 翔,任洪玉.陜西省山洪災(zāi)害成因與分布規(guī)律研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(3):50-52,81.(ZOU Xiang,REN Hong-yu.Reason and Distribution Law of Torrent Disaster in Shanxi Province[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(3):50-52,81.(in Chinese))

[14]任洪玉,余金龍,張平倉(cāng)，等.省級(jí)山洪災(zāi)害防治區(qū)劃研究——以陜西省為例[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(3):46-49.(REN Hong-yu,YU Jin-long,ZHANG Ping-cang,etal.On Preventive Improvement Regionalization of Provincial Mountain Torrent Disasters with Shaanxi Province as Case[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(3): 46-49.(in Chinese))

[15]劉曉路,張平倉(cāng),師 哲,等.滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):109-114,119.(LIU Xiao-lu,ZHANG Ping-cang,SHI Zhe,etal.Study on Integrated Defense System of Landslide and Debris Flow[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2010,27(11): 109-114,119.(in Chinese))

[16]師 哲,張平倉(cāng),舒安平，等.泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):115-119.(SHI Zhe,ZHANG Ping-cang,SHU An-ping,etal.Forecast and Early Warning System for Debris Flow Monitoring[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2010,27(11):115-119.(in Chinese))

[17]張平倉(cāng),周 若,程冬兵，等.工程開(kāi)挖面特征及土壤流失量快速監(jiān)測(cè)方法探討[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2013,30(9):22-26.(ZHANG Ping-cang,ZHOU Ruo,CHENG Dong-bing,etal.Discussion on Characteristics of Engineering Excavated Slope and Rapid Monitoring Technology for Soil Loss[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2013,30(9): 22-26.(in Chinese))

[18]程冬兵,張平倉(cāng),張長(zhǎng)偉，等.工程開(kāi)挖面土壤侵蝕模型的構(gòu)建[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(10):106-112.(CHENG Dong-bing，ZHANG Ping-cang,ZHANG Chang-wei,etal.Construction of Soil Erosion Model of Engineering Excavated Slope[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(10):106-112.(in Chinese))

[19]程冬兵,廖純艷,張平倉(cāng),等.南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)體系研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):98-101.(CHENG Dong-bing.LIAO Chun-yan,ZHANG Ping-cang,etal.Discussion on Comprehensive Management Techniques System of Water and Soil Losses in Hilly Red Soil Region in South of China[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2010,27(11): 98-101.(in Chinese))

[20]張平倉(cāng),程冬兵.《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》解讀[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2014,31(12): 28-34.(ZHANG Ping-cang,CHENG Dong-bing.Interpretation onTechnicalStandardsforComprehensiveControlofWaterandSoilErosionintheRedSoilHillyRegioninSouthernChina[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2014,31(12): 28-34.(in Chinese))

[21]高 強(qiáng),汪在芹,李 珍，等.巖土坡面植被恢復(fù)及護(hù)坡技術(shù)研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2005,22(2):25-28.(GAO Qiang,WANG Zai-qin,LI Zhen,etal.Research on Vegetation Restoration and Slope Protection Technology in Slope of Rock Mass[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2005,22(2): 25-28.(in Chinese))

[22]高 強(qiáng),顏學(xué)恭.假儉草生態(tài)學(xué)特性及在水利工程中的應(yīng)用研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):86-88,93.(GAO Qiang,YAN Xue-gong.Study on Centipede Grass Ecological Characteristic and Application in Water Conservancy Project[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2010,27(11): 86-88,93.(in Chinese))

[23]孫厚才,唐文堅(jiān),劉曉路,等.環(huán)保泥漿在漢江遙堤地下防滲工程中的應(yīng)用研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(6):90-92,100.(SUN Hou-cai,TANG Wen-jian,LIU Xiao-lu,etal.Application of Pollution-free Mud for Underground Seepage Prevention Project in Yaodi Lave of Hanjiang River[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2008,25(6): 90-92,100.(in Chinese))

(編輯：趙衛(wèi)兵)

長(zhǎng)江科學(xué)院主編的《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

(SL657—2014)正式發(fā)布

《中華人民共和國(guó)水利部公告》(2014年第12號(hào))正式批準(zhǔn)發(fā)布《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SL657—2014)，并于2014年6月19日正式實(shí)施。

為總結(jié)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失治理經(jīng)驗(yàn)和特色，更好地指導(dǎo)該區(qū)水土流失綜合治理工作，自2009年起長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持研究所組織專門(mén)技術(shù)力量開(kāi)始編制《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，歷經(jīng)3年多，克服各種技術(shù)難點(diǎn)，于2013年9月27日順利通過(guò)水利部標(biāo)準(zhǔn)化工作主管部門(mén)組織的審定會(huì)，是當(dāng)時(shí)同一批標(biāo)準(zhǔn)中唯一一個(gè)僅需稍做修改即可上報(bào)行業(yè)主管部門(mén)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。

《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SL657—2014)主要適用于南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理工程的規(guī)劃編制、可行性研究報(bào)告編制、初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制、措施設(shè)計(jì)及其合理性論證、水土流失防治效益分析、水土保持措施的總體評(píng)估與竣工驗(yàn)收。標(biāo)準(zhǔn)分9章，主要內(nèi)容包括：總則、術(shù)語(yǔ)、土壤侵蝕分類分級(jí)、水土流失治理分區(qū)、治理措施布設(shè)與設(shè)計(jì)、治理措施配置、崩崗治理、林地水土流失治理、經(jīng)果林地水土流失治理?！赌戏郊t壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SL657—2014)作為指導(dǎo)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理的規(guī)范性文件，總結(jié)了該區(qū)20多條水土流失綜合治理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)容全面扼要，條款清晰，科學(xué)實(shí)用，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性。

《南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SL657—2014)是長(zhǎng)江科學(xué)院作為主編單位首次承擔(dān)的水土保持方面的水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施將為長(zhǎng)江科學(xué)院在水土保持行業(yè)奠定更加扎實(shí)的基礎(chǔ)和提升重大影響力。

(摘自：長(zhǎng)江水利科技網(wǎng))

Research Progress of Soil and Water Conservation inYangtze River Scientific Research Institute

ZHANG Ping-cang ,CHENG Dong-bing,DING Wen-feng

(Soil and Water Conservation Department,Yangtze River Scientific Research Institute,Wuhan 430010,China)

In the aim of serving river regulation,the department of soil and water conservation in Yangtze River Scientific Research Institute provides service for the south area of China based on the Yangtze River.It conducts fundamental scientific research and provides technical consultancy in the following aspects: soil erosion mechanism,the relation between soil/water loss and river/lake sedimentation,geological disaster,and non-point source pollution,and technology of soil/water conservation.It also undertakes relevant social responsibilities and makes contribution to the national ecological civilization construction.Through efforts in the last decade,the department has made gratifying achievements.It has established a mobile system to precisely and rapidly measuring the soil and water loss on slope,enriched the basic theory of soil and water conservation in the Yangtze river basin featuring “drainage to conserve soil” in the upper Yangtze river,applied the theory of zoning to mountain torrent disaster prevention and control in China,established monitoring and forecast warning system for debris flow,and has proposed key technologies including the technology of measuring soil and water loss on engineering excavation slope and accumulation body,and the industry standardTechnicalstandardsforcomprehensivecontrolofwaterandsoilerosionintheredsoilhillyregioninsouthernChina.

water and soil resources;soil and water conservation;water and soil loss;achievement;the Yangtze River

2015-01-16

長(zhǎng)江科學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助(CKSF2012052/TB)

張平倉(cāng)(1961-)，男，陜西渭南人，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士，主要從事土壤侵蝕與山洪災(zāi)害防治研究，(電話)027-82927550(電子信箱)zhangpc@mail.crsri.cn。

10.3969/j.issn.1001-5485.2015.03.001

S157

A

1001-5485(2015)03-0001-06

2015,32(03):1-6