摘要:自然因素是水土流失發(fā)生、發(fā)展的潛在條件,人類活動(dòng)是水土流失發(fā)生、發(fā)展和保持水土的主導(dǎo)因素。水土保持工程是應(yīng)用工程的方式,防治山區(qū)、丘陵區(qū)水土流失,保護(hù)、改良與合理利用水土資源,發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益,建立良好的生態(tài)環(huán)境的措施。其治理對(duì)象是坡面與溝道中的水流失,即在水力、重力、風(fēng)力、冰川等多種外營(yíng)力和各種侵蝕形式的作用下,應(yīng)用的工程防治措施。

  關(guān)鍵詞:土壤侵蝕因素;水土流失形式;工程防治措施

  中圖分類號(hào):[TV93] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2012)-05-0196-2

  1 土壤侵蝕的因素

  可分為自然因素和人為因素。自然因素是水土流失發(fā)生、發(fā)展的潛在條件,人類活動(dòng)是水土流失發(fā)生、發(fā)展和保持水土的主導(dǎo)因素。

  1.1 自然因素

  影響水土流失的自然因素主要有氣候、地形、地質(zhì)、土壤和植被等,各種自然因素間是相互制約、相互影響的。

  1.1.1 氣候條件 氣候因子對(duì)水土流失的影響,一種是直接的影響,如降雨或融雪形成地表徑流,造成水土流失。另一種是間接影響,如溫度、濕度、日照等變化,對(duì)巖石風(fēng)化和土壤性質(zhì)的影響,進(jìn)而間接影響水土流失的發(fā)生和發(fā)展。

  水土流失與降水有密切關(guān)系,暴雨是造成嚴(yán)重水土流失的主要?dú)夂蛞蜃印R话銇碚f,暴雨強(qiáng)度大,水土流失量也大。此外,風(fēng)、解凍、凍結(jié)等,都與土壤侵蝕有密切的關(guān)系。

  1.1.2 地形條件 地形就是地球表面起伏高低總的形態(tài),也稱地貌。水土流失多發(fā)生在坡地上。因此說,地形是影響水土流失的重要因素,地面坡度、坡長(zhǎng)、坡形、坡向、地面高度等都能產(chǎn)生不同程度的影響。

  1.1.3 地質(zhì)和土壤條件 地面是否出現(xiàn)水土流失、流失的程度與地質(zhì)條件有密切關(guān)系。巖石的堅(jiān)硬程度、土壤的性質(zhì)類別,對(duì)抗侵蝕能力都有著重要影響。特別是土壤的透水性,直接影響水土流失程度。一般砂性土壤,透水性強(qiáng),不易產(chǎn)生徑流。而粘性土壤透水性差,降雨后易產(chǎn)生地表徑流,容易發(fā)生水土流失,但砂性土壤易于被雨水帶走,也會(huì)造成流失。

  1.1.4 植被條件 植被是保持土壤免受侵蝕的主要因子。植被覆蓋地面、截持雨水、減少雨滴出濺、緩解地表徑流,可以固持和改良土壤。因此說,植被條件好壞與水土流失有直接關(guān)系。

  1.2 人為因素

  自從人類出現(xiàn)以來,就不斷地以自己的活動(dòng),從事生產(chǎn)和生活,對(duì)自然界施加影響,其中人類不合理地利用水土資源和植被資源,是產(chǎn)生加速侵蝕的根源。

  1.2.1 破壞森林 如亂砍濫伐、毀林開荒、森林火災(zāi)等,使森林遭到大面積破壞,失去蓄水保土能力,加速水土流失。

  1.2.2 陡坡開荒 陡坡開荒不僅破壞了地面植被,而且翻松了土壤,造成侵蝕條件,遇有暴雨,沖刷嚴(yán)重,危害極大。

  1.2.3 不合理的耕作方式 耕地順坡打壟,人為的形成一些小溝,降雨或雪融后,水流順溝而下,造成水土流失。

  1.2.4 過度放牧 過度放牧使植被遭到破壞,不能得到恢復(fù),一遇風(fēng)雨作用,就會(huì)造成水土流失和風(fēng)沙危害。

  1.2.5 工業(yè)、交通、基本建設(shè)中的破壞 如開礦、建廠、筑路、挖渠、建庫等,使大量棄土和泥砂,隨意沖入河道,造成水土流失。

  2 水土流失形式有以下幾種

  2.1 面蝕

  面蝕是水土流失中最普遍的一種形式,是指分散的地表徑流從地面沖走表層的土粒。多發(fā)生在沒有植被或沒有可靠的水土保持措施的坡耕地或荒坡上。

  2.2 溝蝕 集中水流不僅沖刷破壞土壤,逐漸形成切入地面的溝壑,由細(xì)流相連匯成股流,沖力隨之加大,溝壑也隨之加深、加寬,日久形成大的溝壑。

  2.3 重力侵蝕 陡坡上土壤穩(wěn)定是由于土體內(nèi)的摩擦阻力,以及自然植被的固持作用來維持的。當(dāng)受到一定外力或植被被破壞,土體摩擦力減少,就會(huì)引起土壤崩坍,表現(xiàn)為墜石、山崩、滑坡、泥石流等。因是重力作用形成的,一般通稱重力侵蝕。

  3 水土保持工程措施

  以小流域?yàn)閱卧,因地制宜,因害設(shè)防,溝坡兼治。工程建成后,見效快,初期蓄水?dāng)r沙效益顯著,并與農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)措施、植物措施同等重要。各項(xiàng)措施分別擔(dān)負(fù)起山、坡、溝、川灘各部位的防治任務(wù),只能互相配合,不能互相代替。

  水土保持工程措施是在有水土流失的山坡、溝壑、河道修建水土保持工程,滯洪攔沙,達(dá)到防治水土流失的目的,同時(shí)改變小地形的自然生態(tài)環(huán)境,為新的生態(tài)提供水、肥、熱、氣的優(yōu)良條件。

  水土保持工程措施根據(jù)防治任務(wù)的不同,可以分為以下4種類型:坡面治理工程;溝道治理工程;山洪排導(dǎo)工程;小型蓄水用水工程。

  3.1 坡面治理工程

  控制水土流失的先行工程,采取人為局部改變小地形,將雨水及融雪就地?cái)r蓄入滲,減少或防止形成地面徑流,防治坡地的水土流失。屬于山坡防護(hù)工程的措施有:梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階、水簸箕、魚鱗坑、山坡截留溝、水窯(旱井)、蓄水池以及穩(wěn)定斜坡下部的擋土墻等。

  梯田的作用在于減少?gòu)搅魉俣龋袛鄰搅髁骶,防止水土流失。根據(jù)梯田的斷面形式,可分為水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田等,水平梯田效果為最好。

  水平溝俗稱竹節(jié)壕,采用這種措施的目的是,使地表徑流較均勻地?cái)r蓄在坡面上。

  山坡截流溝(環(huán)山溝、截水壕)的作用是把坡面徑流引導(dǎo)到蓄水工程或引下山坡,排入溝谷,以保持水土。

  魚鱗坑既是一項(xiàng)水土保持工程措施,又是造林整地的一種好方法。其上部為直線形,下部培成水土土埂,形如半月形或橢圓形,呈“品”字形狀布置在坡面上,還可以與水平溝結(jié)合布置。

  蓄水池又叫澇池,和水窖一樣是干旱地區(qū)群眾創(chuàng)造的蓄水措施。主要作用是蓄存山澗雨水滲流,截留山洪,緩和水勢(shì),防止水土流失。此種措施較為少用。需要用在較厚土層的地區(qū),用土較多。

  3.2 溝道治理工程

  治理水土流失區(qū)的最后一道防線。作用在于防止溝頭前進(jìn)、溝床下切、溝岸擴(kuò)張,減緩溝床縱坡、調(diào)節(jié)山洪洪峰流量,減少山洪或泥石流的固體物質(zhì)含量,使山洪安全地排泄,對(duì)溝口沖積圓錐不造成災(zāi)害。屬于山溝治理工程的措施有:溝頭防護(hù)工程、谷坊工程,以攔蓄調(diào)節(jié)泥沙為主要目的的各種攔沙壩,以攔泥淤地、建設(shè)基本農(nóng)田為目的淤地壩及溝道護(hù)岸工程等。

  溝頭防護(hù)工程就是在溝壑周圍修起截水溝攔住雨水對(duì)溝壑的沖刷。溝頭防護(hù)工程布置,一般有連續(xù)式和斷續(xù)式兩種。連續(xù)式適宜于溝壑區(qū)的平緩地面上,通常在溝頭上設(shè)埝兩道,方向大致與溝沿平行;斷續(xù)式適用丘陵區(qū)較陡的坡度上,埂溝深各1米,將溝分為基干段,段與段間距一般為1~2米。

  谷坊工程是防止溝床侵蝕的有效措施之一。它能減緩水流、降低水流速度、防止溝床沖刷,還可攔蓄泥砂,淤積成臺(tái)地。谷坊種類很多,根據(jù)建筑材料,可分為土谷坊、石谷坊、將砌石谷坊、柳樁谷坊等。按其性質(zhì)又分透水性谷坊和不透水性谷坊兩大類。

  3.3 小型蓄水用水工程

  小型蓄水用水工程的作用在于將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來,是發(fā)展灌溉,保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和全面開發(fā)綜合利用水力資源的一項(xiàng)重要措施,它對(duì)促進(jìn)山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大作用。小型蓄水工程對(duì)小流域上、下游的水土保持效益也是很顯著的。小型蓄水用水工程包括小水庫、蓄水塘壩、淤灘造田、引洪漫地、引水上山等。

  小型蓄水工程主要以蓄水為主,也有灌溉養(yǎng)魚等綜合效益。

  在規(guī)劃布設(shè)小流域綜合治理措施時(shí),本著“防治并重,治管結(jié)合,因地制宜,全面規(guī)劃,綜合治理,除害興利”的方針,合理利用土地,因地制宜,量力而行,使規(guī)劃切合實(shí)際。在做法上,要實(shí)行“集中治理,連續(xù)治理,溝坡兼治,治坡為主”的原則。水土操持工程措施的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)工程的種類、防護(hù)對(duì)象的重要性來確定。坡面工程均按5~10a一遇24h最大暴雨標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。治溝工程及小型蓄水工程防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)工程種類、工程規(guī)模確定。淤地壩、小型水庫一般按10~20a一遇的洪水設(shè)計(jì),50~100a一遇的洪水校核。引洪漫地工程一般按5~10a一遇的洪水設(shè)計(jì)。

  小流域綜合治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括多種措施。隨著系統(tǒng)工程的發(fā)展,在水土保持工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中,將會(huì)更廣泛地應(yīng)用系統(tǒng)工程理論。另外,為了使水土保持工程的設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)代化,將逐步推廣應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法與先進(jìn)的施工機(jī)械設(shè)備。