黃土高塬溝壑區(qū)水土流失綜合治理措施

劉曉靜 段景峰 李剛峰

摘要? ? 黃土高塬溝壑區(qū)是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一，該區(qū)域的水土流失直接導(dǎo)致黃河下游河道的淤積、抬升，嚴(yán)重威脅下游河道沿岸廣大平原地區(qū)的安全。做好黃土高塬溝壑區(qū)的水土流失綜合治理，是建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、振興鄉(xiāng)村戰(zhàn)略的前提。黨的十八大報(bào)告把生態(tài)文明建設(shè)納入中國特色社會主義事業(yè)總體布局，正式拓展為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)“五位一體”。本文介紹了黃土高塬溝壑區(qū)水土流失的成因及危害，并以西峰南小河溝流域水土流失綜合治理的成功案例為例，分析了黃土高塬溝壑區(qū)水土流失綜合治理的方向，具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞? ? 水土流失;治理措施;南小河溝;黃土高塬溝壑區(qū)

中圖分類號? ? S157.2? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）08-0216-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

黃土高塬溝壑區(qū)地處我國西部地區(qū)黃土高塬腹地，是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一，當(dāng)?shù)厝嗣裨陂L期治理水土流失過程中創(chuàng)造了許多經(jīng)濟(jì)實(shí)用的水土保持技術(shù)。20世紀(jì)50年代，黃河水利委員會西峰水土保持科學(xué)試驗(yàn)站通過對南小河溝流域的綜合治理，提出了塬、坡、溝“三道防線”治理模式，收到了良好的效果。

1? ? 流域概況

南小河溝位于董志塬腹地西邊緣，地處慶陽市西峰區(qū)境內(nèi)，距慶陽市區(qū)13 km，屬典型黃土高塬溝壑區(qū)，流域面積38.93 km2。屬黃河水系，是涇河二級支流蒲河左岸的一條支流。位于東經(jīng)107°30′～107°37′、北緯35°44′～37°41′，海拔1 050～1 423 m，流域長度13.6 km，主溝平均比降2.8%，溝道密度2.68 km/km，流域內(nèi)有支毛溝183條，溝底至塬面相對高差150～200 m。流域地貌根據(jù)侵蝕形態(tài)可劃分為塬、坡、溝3種類型。南小河溝流域以水蝕侵蝕為主，其次為重力侵蝕。研究結(jié)果表明，治理初期，塬面徑流量占全流域徑流總量的67.4%，溝谷徑流量占全流域徑流量的24.0%，塬面泥沙量僅占全流域泥沙量的12.3%，溝谷泥沙量占全流域泥沙的86.3%，多年平均徑流模數(shù)8 994.0 m3/（s·km2），土壤侵蝕模數(shù)4 350.0 t/km2。

2? ? 黃土高塬溝壑區(qū)水土流失成因及危害

黃土高塬溝壑造成水土流失發(fā)生、發(fā)展的因素主要分為自然因素和人為因素，自然因素有氣候、地形、植被和地質(zhì)土壤等，人為因素主要是不合理的土地、資源開發(fā)和利用等。

2.1? ? 自然因素

黃土高塬溝壑區(qū)是主要的水土流失地區(qū)，自然影響因素主要有氣候、降雨、地面物質(zhì)組成和植被4個方面。一是氣候。與水土流失最密切的氣候因子是降水，南小河溝流域降水不均，據(jù)流域所在地慶陽西峰氣象站多年的觀測統(tǒng)計(jì)，多年平均降雨量為556.5 mm，其中6—9月降水占全年降水量的67.3%，年平均氣溫9.3 ℃，最高氣溫39.6 ℃，最低氣溫為-22.6 ℃，最大日溫差62.2 ℃，無霜期155 d，多年平均水面蒸發(fā)量1 491.0 mm。二是地形。黃土高塬溝壑區(qū)的地形是具有較平坦開闊的塬面，是當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)、生活及其他活動的中心，絕大部分的村鎮(zhèn)和農(nóng)田分布在塬面上，黃土深厚、土壤肥沃，是良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，另一特點(diǎn)是在塬的邊緣分布著許多溝壑，一些較大的溝壑其溝頭已經(jīng)侵蝕到塬心，將塬面切割得支離破碎。三是植被。治理前流域內(nèi)缺林少草，塬面、坡地農(nóng)田有50%～60%的面積種植冬小麥，在7—8月的暴雨集中期，正值冬小麥?zhǔn)崭詈筇幱谛蓍e狀態(tài)，遇到暴雨洪水，塬面農(nóng)田片蝕、集流槽沖刷都很嚴(yán)重，山坡細(xì)溝侵蝕、溝頭前進(jìn)及溝床延伸、擴(kuò)寬、切深等侵蝕特別嚴(yán)重。四是地質(zhì)與土壤。黃土高塬溝壑區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為單一，除一些流域下游溝床有白堊紀(jì)砂巖露頭外，其余塬面、山坡幾乎全部為黃土所覆蓋。干容重為1.4 g/cm3，質(zhì)地均勻而疏松，為粉砂壤土。黏粒含量較少，粒間為鈣質(zhì)所膠結(jié)，鈣可溶于水，并隨水流失，加強(qiáng)了黃土在水中的極易分散性。因此，黃土易被沖刷而流失，黃土可溶于鹽類，孔隙大、節(jié)理多，易被滲水淋洗而發(fā)生溶洞、陷穴;黃土結(jié)構(gòu)垂直壁立，易崩塌滑落。

2.2? ? 人為因素

人為因素主要有3個方面。一是不合理地利用土地，如順坡耕作、不合理的輪作及廣種薄收等，使土地性狀惡化，降低抗蝕、抗沖性能。二是人口大量增長，人類活動頻繁，溝頭、溝邊修莊建村、修路建廠等，將大量棄土倒入溝中，如果遭遇洪水，便將棄土沖走，變成水庫或河道泥沙。三是黃土高塬溝壑區(qū)石油、煤炭、天然氣等礦產(chǎn)資源豐富，過度開采導(dǎo)致破壞植被、地表裸露，人為新增水土流失。又常因村莊院落、城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)等排水量大而造成溝岸擴(kuò)張和溝頭前進(jìn)。

3? ? 水土流失的危害

3.1? ? 破壞土壤肥力

肥沃的土壤能持續(xù)供應(yīng)和調(diào)節(jié)植物正常生長所需要的水分、養(yǎng)分（如腐殖質(zhì)、氮、磷、鉀等）、空氣和熱量。一旦裸露的地表被暴雨沖刷，跑水、跑土、跑肥，不但造成水土流失，而且還使含腐殖質(zhì)多的表層土壤流失，造成土壤肥力下降。

3.2? ? 淤積水庫、阻塞河道、抬高河床

由于黃河中上游流域泥沙區(qū)的水土流失多，造成匯入河道的泥沙量增大，當(dāng)挾帶泥沙的河水流經(jīng)中下游河床、水庫、河道，流速下降時，泥沙就逐漸沉降淤積，使水庫淤淺而減小容量，河道阻塞而縮短通航里程，嚴(yán)重影響水利工程和航運(yùn)事業(yè)，有些河流還因河床不斷抬高而成為“地上河”。這些“地上河”全靠人工筑堤蓄水，每當(dāng)洪水季節(jié)，容易潰堤泛濫，危害人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4? ? 水土流失綜合治理措施

4.1? ? 小流域三道防線治理模式

20世紀(jì)50年代，通過對南小河溝流域內(nèi)不同坡度、坡向、不同植被、不同立地條件的76個徑流場和11個雨量站的觀測，初步得出高塬溝壑區(qū)67.4%的徑流來自塬面、86.3%的泥沙來自溝谷，塬水下溝后所增加的侵蝕量占流域總侵蝕量的77.9%的科學(xué)結(jié)論，從而提出了“保塬固溝”的治理方針，并在實(shí)踐中提出了塬面農(nóng)田整治和溝頭防護(hù)工程;溝坡整地造林、發(fā)展果園、種植牧草;溝道修建攔蓄工程、營造防沖林的塬、坡、溝“三道防線”綜合治理模式。

治理初期，塬面結(jié)合建設(shè)梯田、改建道路與填胡同結(jié)合，大面積興修水平梯田，大搞以楊樹為主的四旁植樹造林，利用廢胡同、澇池、土坑等營造小片林田，使塬面初步形成林網(wǎng)田。同時，修建澇池、水窖、蓄水坑塘、人工湖，在塬邊、溝頭、崾峴布設(shè)圍欄等溝頭防護(hù)工程，并配置防沖林、草帶等攔截塬面徑流，制止溝頭前進(jìn)，溝畔修溝邊埂，溝外栽植喬、灌混交防風(fēng)林，嚴(yán)防塬水下溝。黃土高塬溝壑區(qū)的山地，都是坡耕地的集中分布區(qū)，坡耕地之間也穿插著一些荒坡。在緩坡農(nóng)耕地上修建水平梯田，深翻改土，增施肥料，加強(qiáng)耕作管理，可蓄水、保土、提高糧食產(chǎn)量。在避風(fēng)、向陽、土層肥厚的陽坡興修梯田、種植經(jīng)果林，建立山地果園，發(fā)展多種經(jīng)營，在退耕陡坡農(nóng)地和荒坡上進(jìn)行造林種草，發(fā)展舍飼養(yǎng)畜。完整陡坡采用水平階、水平溝整地，破碎地帶用魚鱗坑整地，栽植水保林。在陰坡荒山上，種植苜蓿、草木犀、沙打旺、小冠花等牧草，攔蓄來自坡面的徑流。因地制宜修建骨干壩、淤地壩攔泥固溝，制止溝岸擴(kuò)張。在流域的主溝中游溝谷中，建成1.2 hm2臺土壩，堪稱“隴東第一壩”，同時還修建了花果山水庫和小型淤地壩，支毛溝底修建土谷坊、柳谷坊和溝底防沖林，基本達(dá)到水不出塬、泥不出溝[1]。

4.2? ? 退耕還林還草

堅(jiān)持以退耕還林還草為基礎(chǔ)，著力建設(shè)區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)必須以林草建設(shè)為重點(diǎn)，抓住蓄水、節(jié)水的關(guān)鍵，走綜合治理的路子。一是因地制宜，抓好造林綠化。按地形地貌，宜林則林、宜草則草，發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果，讓農(nóng)民得到切實(shí)的收益。二是實(shí)施雨水集流工程。采取多種形式，修集雨場、水窖、澇池等蓄存降水，發(fā)展滴灌、微噴等節(jié)水農(nóng)業(yè)，解決農(nóng)村飲水和基本農(nóng)田補(bǔ)水問題，提高雨水資源利用率。三是合理配置資源，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展新科技，搞好產(chǎn)業(yè)開發(fā)[2]。改變毀林開荒、廣種薄收的耕作方式，改變以犧牲生態(tài)環(huán)境來換取眼前經(jīng)濟(jì)效益的短期行為，加快植被恢復(fù)的進(jìn)程，使生態(tài)環(huán)境盡快向良性轉(zhuǎn)變。

4.3? ? 實(shí)行封山禁牧

在黃土高塬溝壑區(qū)對荒山荒坡全面實(shí)施封山禁牧，牛羊?qū)嵤┤ρ颉Ｓ辛值睾突纳交牡氐冉?jīng)過近20年的封育，大多成為了有林地和草種多樣、植被繁茂的草地。封育起來的草和林，種類豐富，可使涵養(yǎng)水源、改良土壤、水土保持的功能顯著增強(qiáng)，為改善工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件起到了重要作用，使糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值得到穩(wěn)步提高[3]。

5? ? 治理成果

5.1? ? 三道防線治理模式得到應(yīng)用

三道防線綜合治理模式在慶陽縣境內(nèi)12條大塬和逾300條小流域綜合治理中得到采用，并且在黃土高塬溝壑區(qū)26 000 km2土地上得到廣泛的應(yīng)用，有效控制了水土流失。

5.2? ? 南小河溝治理效果明顯

一代又一代的水保工作者在南小河溝流域進(jìn)行了近60年的治理，現(xiàn)在的南小河溝被稱為“黃土高塬上的一顆翡翠”，治理初期修建的隴東第一壩現(xiàn)已經(jīng)淤地約10 hm2，是徹底控制南小河溝水土流失的一道堅(jiān)實(shí)屏障。

在南小河溝小流域治理中，在花果山建有“隴東第一園”的山地蘋果園;在楊家溝建有刺槐封溝林;在主溝道橫斷面，遵循仿擬自然林的理論技術(shù)，從陽向梁峁坡、陽向溝坡、到陰向溝坡、陰向梁峁坡，依次布設(shè)有側(cè)柏、杜梨、油松、刺槐、白刺花、黃刺玫、檸條、胡頹子、沙棘、漆樹、油松、山楊、山杏等，整個流域?qū)崿F(xiàn)了“春觀花、夏觀綠、秋觀果、冬觀雪”的生態(tài)地文景觀。加之流域內(nèi)布設(shè)有“隴東第一壩”的1.2 hm2臺水庫及花果山水庫，已于2011年被評為水利風(fēng)景區(qū)，成為隴東旅游觀光的重要場所，發(fā)揮了很好的水土保持資源宣教、科普和示范作用。

5.3? ? 黃土高塬溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯改變

黃土高塬溝壑區(qū)經(jīng)過多年的治理，運(yùn)用綜合水土流失防治措施，完成了世行一、二期項(xiàng)目以及齊家川示范區(qū)和涇河流域硯瓦川建設(shè)項(xiàng)目等多個黃河水土保持生態(tài)工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了3個方面的顯著變化。一是生態(tài)環(huán)境明顯改善。二是農(nóng)民收入穩(wěn)步提高，人均產(chǎn)糧分別由實(shí)施前的380 kg左右增長到逾470 kg，農(nóng)民人均純收入由治理前的400元左右增長到1 500元左右。三是基礎(chǔ)設(shè)施得到了明顯改善。不僅解決了農(nóng)民的溫飽問題，而且在較大程度上改善了項(xiàng)目區(qū)的交通、醫(yī)療、衛(wèi)生條件，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活水平有了較大提高，使人畜飲水困難問題得到了有效緩解[4]。

6? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 張春娟，郭洋.陜西省楊陵區(qū)水土流失治理研究：以大寨鎮(zhèn)官村流域?yàn)槔齕J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（2）：86-88.

[2] 胡春宏，張曉明.關(guān)于黃土高塬水土流失治理格局調(diào)整的建議[J].中國水利，2019（23）：5-7.

[3] 李敏，張長印，王海燕.黃土高塬水土保持治理階段研究[J].中國水土保持，2019（2）：1-4.

[4] 商勝才.遼西地區(qū)水土流失與生態(tài)綜合治理分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（9）：228.