清鎮市衛城鎮小流域水土流失狀況監測及分析

向萬麗，羅 婷，郭 劍

（清鎮市水務管理局，貴州清鎮 551400）

0 引言

2015年，清鎮市衛城鎮小流域列入了中央預算內投資水土流失重點治理項目，項目組對流域內進行了本底調查，為本次研究提供數據基礎。根據清鎮市產業新城的規劃，衛城、王莊、站街將連成一片，圍繞金屬鋁合力打造產業新城，衛城小流域約2/3的面積位于產業新城規劃內，預計流域內將陸續入駐越來越多的開發建設項目，流域內的擾動也將不斷增加，且流域內有烏江流域貓跳河一級支流、二級支流兩條河流流經，若水土流失防治工作不到位，河流輸沙量將大大提高，流域的產沙量也將增加，從而對河流下游產生更大影響。為了能持續掌握衛城小流域水土流失的變化規律，本文選取了該流域作為研究對象。

1 流域基本情況

衛城小流域位于清鎮市中北部衛城鎮境內，距清鎮市區34 km，東經106°18′～106°22′，北緯26°42′～26°45′，流域涉及坪寨村、星光村和黎明村3個行政村，土地總面積21.41 km2。流域內有長江流域烏江水系貓跳河一級支流暗流河和二級支流甘河流經。流域為中低山丘陵地貌；土壤主要為黃壤、石灰土，土壤多成中性或堿性，土層平均厚度一般達80 cm以上；流域內喬木品種不多，主要有青岡、山楊、板栗、楓香、樟樹等，常見的多為常綠、落葉闊葉混交林，森林覆蓋率約42.12%。流域內總人口約7 067人，農業人口約6 657人，農業生產以種植水稻、油菜、玉米為主。流域內現有至西向東貴黔高速S82及站街至畢節004縣道通過，交通便利。

2 研究內容

本次研究主要是通過開展衛城小流域內水土流失狀況動態監測，從水土流失類型、面積、強度進行調查、觀測和分析，從而獲得與之相關的動態監測數據，通過土壤侵蝕嚴重性指數進一步探明流域內水土流失發展趨勢，為下一步的水土流失治理、生態環境建設等措施提供依據。

3 研究方法

3.1 數據獲取

2015年主要通過野外實地調查利用研究區1：10 000地形圖，結合研究區域實際地質、地形地貌、土壤、坡度、植被覆蓋度、土地利用現狀等進行實地勾繪，并對各小斑內的主要土壤侵蝕影響因子如土地利用現狀、植被覆蓋度及坡度等進行如實記錄。底圖勾繪原則以利用明顯的地形和地類，沿明顯的自然界限進行區劃。然后將野外調查的圖件資料進行掃描，圖件掃描是地理信息系統（GIS技術）對圖件進行深入定量、定性分析的重要一步，最后在GIS技術的支持下獲取本流域內空間屬性數據庫，數據庫是地理信息系統的核心，是進行一切數據處理、空間分析、模型分析及專題制圖的基礎與保證。研究區屬于水力侵蝕區。土壤侵蝕強度通常用土壤侵蝕模數來表示，考慮到流域內還難以獲取準確的侵蝕模數。因此在GIS中依據中華人民共和國水利行業標準SL190-2007《土壤侵蝕分類分級標準-面蝕分級》和研究區的實際地面特征情況，建立一個土壤侵蝕強度自動分等定級系統。將土壤侵蝕強度等級劃分為微度侵蝕、輕度侵蝕、中度侵蝕、強烈侵蝕、極強烈侵蝕、劇烈侵蝕六類。

在2015年，在衛城小流域實地調查生成的數據庫基礎上，每年同一時段對流域開展巡查，借助無人機及衛星影像，將每年擾動區塊進行圖斑處理，并逐年對數據庫進行更新，從而獲得2016年、2017年、2018年和2019年度4個時段的流域監測數據。

3.2 土壤侵蝕嚴重程度

土壤侵蝕嚴重性指數亦稱土壤侵蝕綜合指數（ID），是評價某區域土壤侵蝕嚴重程度的有效指標，它既全面考慮了土壤侵蝕的面積因素，又區別反映了各級侵蝕強度的影響差異。利用該指數定量評價區域土壤侵蝕嚴重程度，實際上是采用平均侵蝕強度來評價區域土壤侵蝕嚴重性，從而對不同區域的土壤侵蝕情況進行比較分析。在本研究中，定量分析和界定研究區土壤侵蝕嚴重性，其分布可反映研究區土壤侵蝕的分布集中程度和嚴重性。

計算公式為：

式中，ID為土壤侵蝕綜合指數；

Wij為第i類第j級的土壤侵蝕強度的分級值；

Aij為第i類第j級的土壤侵蝕強度的面積比重。

在公式中，分級值Wij是為了反映某級土壤侵蝕強度對土壤侵蝕嚴重指數的貢獻。參考SL190-2007《土壤侵蝕分類分級標準》和曹建華等人在2008年重新厘定的西南巖溶區水蝕的各級強度侵蝕模數的界定，用各級強度侵蝕模數的中值作為分級值Wij的基本數值。同時，為了擴大差異，突出反映不同強度侵蝕的嚴重性，在此中值的基礎上，采用等比數列，確定相應侵蝕強度等級在土壤侵蝕嚴重指數計算中的分級值Wij。由于微度侵蝕的侵蝕模數相對較小，其流失量小于規定土壤容許流失量，在實際生產中對生態環境影響不大，在水土保持綜合治理中也基本不予以考慮，所以將其權重指標確定為0。再根據每種土壤侵蝕的平均模數將每種土壤侵蝕強度指數系數。水力侵蝕的強度為輕度時，土壤侵蝕系數為2。土壤侵蝕強度為中度、強烈、極強烈、劇烈時土壤侵蝕系數分別為4、8、16和32。分級值越高表示對土壤侵蝕的綜合指數的貢獻越大。

4 水土流失狀況監測結果與分析

在2015年實地調查在生成的數據庫基礎上，通過持續開展水土流失狀況的動態監測，取得了2016、2017年、2018年和2019年度4個時段的流域監測數據，共計5個時段的流域水土流失狀況監測數據（如表1）。

表1 衛城小流域2015—2019年水土流失狀況監測

以上結果表明：2015年小流域內發生水土流失面積占整個流域面積的51.88%，以中度侵蝕為主，強度侵蝕以上僅占7.27%，且無極強烈侵蝕和劇烈侵蝕存在，說明流域內2015年流域整體水土流失較輕。2015年至2019年，流域內水土流失面積呈現增大趨勢，從2015年11.10 km2到增大到2019年14.30 km2，其中強烈侵蝕的面積增長幅度最明顯，從2015年的7.27%增長至2019年的23.91%。從土壤侵蝕綜合指數來看，總體呈現逐年遞增趨勢，說明流域內水土流失呈現加重趨勢。

5 結語

通過調查研究發現，衛城小流域水土流失呈現加重趨勢，其中擾動變化最大的區域主要集中在流域的東北側。該側交通便利，位于S82貴黔高速衛城收費站出口及站街至畢節004縣道周圍，開發建設強度大于流域內的其他區域。2015年雖衛城小流域內開展了水土保持重點治理工程，但城鎮的發展勢必會帶來新的擾動。進入新時代，隨著生態文明建設的深入推進，根據“保護綠水青山，就是保護金山銀山”的生態發展理念。下一步，應加強流域內開發建設項目的水土保持監管工作和法律宣傳工作，務必做到生產建設項目動工前完成水土保持方案審批，加強事中事后監管工作，監督生產建設項目按批復方案落實施工過程中的防護措施，使水土流失危害盡可能減小，且持續開展水土流失監測工作，為后期的水土流失治理、生態環境建設等措施提供依據。