水土保持監(jiān)測(cè)及水利工程對(duì)土壤侵蝕的影響

郭曉乾

（鄉(xiāng)寧縣水利局，山西 鄉(xiāng)寧 042100）

我國(guó)在土地資源方面存在著人多地少這種基本的國(guó)情，農(nóng)作、工業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)等諸多方面無(wú)不需要土地資源作為其主要支撐，但與此同時(shí)悄然發(fā)生的土地侵蝕卻在制約著其當(dāng)下以及日后的發(fā)展，由于土壤侵蝕作用而慘遭破壞的土地資源，勢(shì)必會(huì)降低相應(yīng)的生產(chǎn)力，長(zhǎng)此以往對(duì)廣大國(guó)民的發(fā)展乃至生存都是極具威脅的。因此，為了我們的可持續(xù)發(fā)展，必須要做好水土保持監(jiān)測(cè)工作以及相應(yīng)的水利工程建設(shè)。

一、水土保持監(jiān)測(cè)

（一）主要含義

水土保持監(jiān)測(cè)，顧名思義就是長(zhǎng)期調(diào)查和觀測(cè)水土流失如何發(fā)生以及未來(lái)的發(fā)展走向，進(jìn)而分析其可能引發(fā)的危害以及進(jìn)行水土保持的效益。借助水土保持監(jiān)測(cè)，不僅可以水土流失的分布特點(diǎn)、對(duì)應(yīng)類型以及相應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行很好的了解，而且也可以對(duì)其如何發(fā)生、向何發(fā)展等趨勢(shì)變化進(jìn)行摸清，這對(duì)于綜合治理好水土流失、建設(shè)好生態(tài)環(huán)境無(wú)疑是極具意義的，無(wú)論是在決策，還是在措施布設(shè)上，都是較為合理科學(xué)的。

（二）監(jiān)測(cè)分類

水土保持監(jiān)測(cè)在分類上大多為以下四類，第一類是水土流失的影響因子監(jiān)測(cè)，主要包括人為的一些擾動(dòng)活動(dòng)、植被覆蓋程度以及類型、組成地面的一些物質(zhì)、風(fēng)、雨量以及地貌等；第二類是水土流失的狀況監(jiān)測(cè)，涵蓋的主要是水土流失的量、強(qiáng)度、主要類型以及流失面積等；第三類是水土流失的危害監(jiān)測(cè)，主要包括洪澇災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境發(fā)生的變化、淤積的河道泥沙、在地面覆蓋的植物、所在區(qū)域及其附近區(qū)域的綜合影響；第四類是水土保持的措施及其效益的監(jiān)測(cè)，主要包括水土保持相應(yīng)的質(zhì)量、設(shè)施、工程效果以及對(duì)生態(tài)環(huán)境切實(shí)發(fā)揮的改善作用等。

（三）存在問(wèn)題

首先，水土保持監(jiān)測(cè)在水利工程開(kāi)展時(shí)所應(yīng)用的監(jiān)測(cè)方法過(guò)于單調(diào)。調(diào)查、巡查以及地面定點(diǎn)等監(jiān)測(cè)方法是其主要使用，還有巡視、卡口、測(cè)仟以及樣區(qū)等監(jiān)測(cè)方法也是較為經(jīng)?？匆?jiàn)的，但總的來(lái)說(shuō)這些監(jiān)測(cè)方法還是相對(duì)單一的，無(wú)論是在實(shí)際應(yīng)用上，還是在針對(duì)性上都是較差的。

其次，水土保持監(jiān)測(cè)相應(yīng)的預(yù)報(bào)體系亟待完善。水土保持監(jiān)測(cè)借助預(yù)報(bào)體系，無(wú)論是對(duì)水土流失的動(dòng)態(tài)、治理效果，還是對(duì)自然環(huán)境相應(yīng)的變化走向，都可以進(jìn)行了解，并針對(duì)于此對(duì)防治對(duì)策擇優(yōu)尋找。該預(yù)報(bào)體系對(duì)于水土保持以及生態(tài)建設(shè)等工作的切實(shí)開(kāi)展意義重大，但放眼全球其所建立的體系還是相對(duì)滯后的，而這勢(shì)必會(huì)制約到相關(guān)工作的有效開(kāi)展以及未來(lái)發(fā)展。

最后，水土保持監(jiān)測(cè)的機(jī)構(gòu)管理機(jī)制以及從業(yè)人員個(gè)人素養(yǎng)有待完善與提升。我國(guó)在水土保持監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)方面起步相對(duì)較晚，并且成立的機(jī)構(gòu)有些無(wú)論是在管理機(jī)制，還是在人員配置方面都是不太健全的，與此同時(shí)相關(guān)從業(yè)人員自身的專業(yè)素養(yǎng)并沒(méi)有預(yù)期的那么高，專業(yè)過(guò)硬的人才少之又少，以上這些對(duì)于相關(guān)工作的質(zhì)量以及成果無(wú)疑有著不良的影響。

二、土壤侵蝕

（一）影響土壤侵蝕、誘發(fā)水土流失的主要因素

1.自然潛在因素

從氣候來(lái)看，一方面自然氣候會(huì)借助融雪或者是降水的方式形成一定程度的地表徑流，進(jìn)而直接誘發(fā)水土流失，尤其是像暴雨這樣的強(qiáng)降水，會(huì)使得土壤侵蝕以及水土流失更為嚴(yán)重；另一方面自然氣候會(huì)在日照、溫濕度等方面的變化下，影響土壤性質(zhì)以及巖石風(fēng)化，由此對(duì)水土流失由產(chǎn)生到發(fā)展都會(huì)有一定的間接影響。

從地形來(lái)看，我們賴以生存的地球表面有著多種多樣的地貌，一般而言像坡地這種地貌最易發(fā)生水土流失，換言之地形對(duì)其的影響是較大的，像地面高度、坡度、坡形以及坡長(zhǎng)等多個(gè)方面的差異性，都可能會(huì)誘發(fā)不同程度的水土流失。

從土壤以及地質(zhì)來(lái)看，地質(zhì)條件在很大程度上影響著水土流失發(fā)不發(fā)生以及發(fā)生到何種程度，土壤性質(zhì)以及巖石硬度不同，使得其在侵蝕方面的對(duì)抗能力也有著很大差異，尤其是土壤對(duì)水的滲透性，直接左右著水土流失的程度大小。一般來(lái)說(shuō)，砂性土壤對(duì)水的滲透性相對(duì)較高，進(jìn)而不太容易形成徑流，但由于雨水太容易將其帶走，因此降雨后也會(huì)誘發(fā)一定的水土流失；黏性土壤對(duì)水的滲透性相對(duì)較低，進(jìn)而在降雨之后是很容易形成徑流而誘發(fā)水土流失的。

從植被來(lái)看，對(duì)地表加以覆蓋的植物或者是植物群落，在很大程度上對(duì)其所在區(qū)域的土壤起到了很好的防侵蝕作用，這些植被可以對(duì)雨水進(jìn)行有效截持雨水、對(duì)雨滴出濺進(jìn)行有效減少，進(jìn)而不僅對(duì)地表徑流有了很大的緩解，而且也能夠?qū)ν寥肋M(jìn)行很好的改良以及加固，可以說(shuō)植被條件是好是壞直接影響著所在區(qū)域的水土流失程度。

2.人為主導(dǎo)因素

從森林破壞來(lái)看，火災(zāi)、開(kāi)墾、砍伐等對(duì)森林的人為破壞，都使得原本對(duì)土地極具保護(hù)作用的樹(shù)木大幅減少，進(jìn)而促使其逐漸喪失了蓄水保土這項(xiàng)基本能力，在無(wú)形之間使水土流失更加快速；從陡坡開(kāi)荒來(lái)看，一方面陡坡開(kāi)荒對(duì)地表原本的植被進(jìn)行了大幅破壞，另一方面開(kāi)荒對(duì)土壤不可避免地翻松，在無(wú)形中為侵蝕的發(fā)生提供了條件，尤其是像暴雨這種的強(qiáng)降水天氣，更加劇了其沖刷以及危害；從耕作方式來(lái)看，像順坡打壟這種耕作方式上的不合理，會(huì)使得其在融雪或者是降水發(fā)生后，水流沿著人為挖出的小溝一直向下，進(jìn)而誘發(fā)水土流失；從放牧過(guò)度來(lái)看，牲畜會(huì)對(duì)植被反復(fù)踩踏和啃食，這種強(qiáng)烈的破壞要像恢復(fù)起來(lái)是較難的，尤其是受風(fēng)雨的影響，不僅會(huì)有風(fēng)沙危害，而且也極易誘發(fā)并加速其水土流失；從基礎(chǔ)建設(shè)來(lái)看，無(wú)論是建廠開(kāi)礦等工業(yè)建設(shè)，還是建筑道路和停車場(chǎng)等交通建設(shè)，都需要借助大量的泥沙等建設(shè)材料，這些建材也會(huì)或多或少地被沖入到河道中，進(jìn)而誘發(fā)水土流失。

（二）防治土壤侵蝕、控制水土流失的水利工程措施

1.坡面治理工程

借助人力對(duì)局部的一些小地形進(jìn)行改變，把融雪或者是降雨產(chǎn)生的水進(jìn)行攔蓄入滲，以此減少或者是規(guī)避地面徑流的形成，進(jìn)而對(duì)坡地極易發(fā)生的水土流失加以控制。像山坡截留溝、蓄水池、魚鱗坑、水平溝、梯田等都是山坡防護(hù)工程當(dāng)中行之有效的措施，山坡截留溝就是將坡面徑流向山坡之下或者是相應(yīng)蓄水工程中引，進(jìn)而排入溝谷之中，保持水土；魚鱗坑下面為橢圓或者是半月的形狀的水土土埂，上面則為直線形，總體上以“品”字形于坡面之上進(jìn)行布置，并且還能和水平溝進(jìn)行結(jié)合布置，不僅可以造林整地，而且也可以保持水土；梯田無(wú)論在斷面形式上是坡式、隔坡，還是水平的，都是為了對(duì)徑流的速度以及流線進(jìn)行減少和切斷，以此盡可能地對(duì)水土流失進(jìn)行防止。

2.溝道治理工程

該治理工程主要是對(duì)溝岸的擴(kuò)張、溝床的下切以及溝頭的前進(jìn)等進(jìn)行防止，對(duì)溝床縱坡進(jìn)行減緩，對(duì)洪峰流量加以調(diào)節(jié)，進(jìn)而對(duì)泥石流或者是山洪這種自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)所含有的固體物質(zhì)盡可能進(jìn)行減少，讓其排泄時(shí)可以更加安全，造成的災(zāi)害更小，像谷坊、溝頭防護(hù)、攔沙壩、淤地壩、溝道護(hù)岸等都是山溝治理工程當(dāng)中行之有效的措施。

3.小型水利工程

小型水利工程主要是攔蓄坡地徑流或者是地下潛流，以此滿足相應(yīng)的農(nóng)田灌溉需求，進(jìn)而確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量穩(wěn)定并增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效利用，這對(duì)于水土保持效益是極具價(jià)值的，尤其是小流域中的上流以及下游，像引水上山、蓄水塘壩、引洪漫地、淤灘造田以及小水庫(kù)等等都是該工程所包含的內(nèi)容，該工程的重點(diǎn)就是進(jìn)行蓄水，但與此同時(shí)也衍生出了像灌溉養(yǎng)魚這樣的綜合性效益。

對(duì)小流域進(jìn)行規(guī)劃、布設(shè)等綜合治理，不僅要重視預(yù)防，也要重視治理，將治理與管理切實(shí)結(jié)合起來(lái)，因地制宜地進(jìn)行全面規(guī)劃以及系統(tǒng)的綜合治理，促使規(guī)劃與實(shí)際可以保持高度一致。實(shí)際治理時(shí)，要以治坡為主、兼治溝坡，對(duì)所在區(qū)域進(jìn)行連續(xù)且集中的治理。小流域綜合治理在實(shí)際踐行中所涵蓋的措施是很多的，其作為系統(tǒng)工程也會(huì)與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行發(fā)展，其中的理論在規(guī)劃以及設(shè)計(jì)水土保持工程時(shí)，也會(huì)切實(shí)應(yīng)用。

水土保持工程中會(huì)有相應(yīng)的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依照該工程的防護(hù)對(duì)象是否重要以及具體種類來(lái)確定其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)按五到十年一遇對(duì)坡面工程二十四小時(shí)暴雨的最大標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照工程的規(guī)模以及種類對(duì)小型水利以及治溝的工程相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，按十到二十年一遇對(duì)小型水庫(kù)以及淤地壩進(jìn)行洪水設(shè)計(jì)，按五到十年一遇對(duì)引洪漫地進(jìn)行洪水設(shè)計(jì)。

三、水利工程堆積體對(duì)土壤侵蝕造成影響的主要因素

（一）坡度影響

水利工程的堆積體對(duì)于土壤侵蝕有所影響的各種因素中，坡度是較為重要的，直接影響著徑流的切應(yīng)力、流速和深度，降雨的徑流量和入滲量，以及地表滯水能力等多種指標(biāo)的產(chǎn)生。借助放水沖刷地模擬試驗(yàn)，可以很明顯地看到坡面徑流的流速會(huì)隨著其坡度的變化而變化，坡度對(duì)其的影響要比流量大得多。

（二）坡長(zhǎng)影響

水利工程的堆積體對(duì)應(yīng)的坡長(zhǎng)，對(duì)于侵蝕形態(tài)相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化、泥沙運(yùn)移以及坡面徑流都有著直接的影響，并且對(duì)徑流在挾沙能力以及能量變化也都有著間接影響，在室內(nèi)借助模擬人工降雨的這種方法，可以發(fā)現(xiàn)徑流率以及細(xì)溝數(shù)量會(huì)隨著坡長(zhǎng)的變化而變化，但土壤剝蝕率則不會(huì)。

（三）礫石含量影響

砂石本身有著缺乏有機(jī)質(zhì)、較大程度的離散以及不均勻的形狀等多種特征，一來(lái)其不好的透水性以及光滑的表面，使得坡面徑流得以快速匯聚，二來(lái)其分布上的不均勻或者是嵌入到坡面里面，都使得坡面的粗糙程度大大增加，進(jìn)而對(duì)坡面徑流提升了一定的流動(dòng)阻力，由此砂石含量對(duì)其土壤侵蝕所造成的影響是相對(duì)復(fù)雜的。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)而今在土地資源方面有著土壤侵蝕、水土流失等問(wèn)題，這對(duì)于我國(guó)的長(zhǎng)足發(fā)展無(wú)疑是極其不利的，進(jìn)而水土保持監(jiān)測(cè)工作的長(zhǎng)期進(jìn)行以及水利工程的建設(shè)與完善就顯得尤為重要。氣候、地形、土壤、地質(zhì)、植被等自然因素都對(duì)土壤侵蝕有著潛在的影響，森林破壞、陡坡開(kāi)荒、耕作方式、放牧過(guò)度以及基礎(chǔ)建設(shè)等人為因素對(duì)土壤侵蝕有著主導(dǎo)影響，進(jìn)而勢(shì)必要借助坡面治理、溝道治理以及小型蓄水用水等水利工程措施來(lái)對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行防治，對(duì)土壤侵蝕的發(fā)生概率進(jìn)行降低、對(duì)區(qū)域水土流失情況加以改善，保護(hù)好我們當(dāng)下以及未來(lái)都賴以生存的生態(tài)環(huán)境。