西北黃土高原溝壑區水土保持工程措施研究與應用

段景峰

（黃河水土保持西峰治理監督局 甘肅，慶陽 745000）

水土流失的危害不言而喻，主要有土壤肥力的下降、土地的退化及農田的破壞等，水土流失導致溝壑區不斷形成，從而嚴重影響生產生活。作為全球最大的黃土區域，黃土高原的土壤和水土保持工作是國內外的關注焦點，該地區的土壤性狀差，多疏松類土質、多陡坡和深溝，尤其是該區域的植被覆蓋度相對較低，加上雨季集中爆發的大雨，使得該地區水土流失十分嚴重，部分地區的水土流失面積可達90%以上，尤其是黃土高原溝壑區是該區域水土流失最為嚴重的區域[1]。水土流失造成了黃河下游的河道淤積嚴重、河床持續增高，對下游地區的人民生活和財產安全造成了嚴重威脅。

水土保持一直是我國面臨的一大生態問題，自新中國成立以來，黃土高原的水土保持工作一直是國家的重點工程，并通過長期的水土保持工作和相關研究，已獲得了較為成熟的水土保持方案，有了可推廣的水土保持工程措施。通過這些措施的實施，黃土高原的植被覆蓋度得到了提升，輸送到黃河的泥沙量也有所下降，大大地促進了黃土高原地區的生態環境建設和經濟發展。

1 水土保持措施的分類

水土保持的方式可以分成三大類，分別有工程、植物和保土耕作措施等等。實際應用中，可以將三種措施組合起來實施，采用綜合措施，取長補短，以達到綜合效益最高的結果[2]。

1.1 工程措施

水土保持工程措施是水土保持綜合治理措施中的重要部分，具有直觀、效益好等優點，其目的是提高地表水滲入時長與地表徑流的速率[3]。水土保持的工程措施主要有山坡防護工程、山溝整治工程、山洪氣壓層工程、小型蓄水用水工程。

1.2 植物措施

植物措施又叫作林草措施，也是生物措施。通過種草造林及管護方式，提高植被覆蓋度，維護與提高土壤本的肥力，通常包含造林、種草及其封山育林這些。借助這部分植物措施，可以提高區域的蓄水調水能力，固土保肥,固碳釋氧，保護生物多樣性，改善生態環境健康[4]。

1.3 保土耕作措施

保土耕作措施主要是在坡度不大的耕地中，通過一系列的整地、培土改土、輪作和自然免耕等方式，改變坡面微小地形,增加植被覆蓋度，或提高土壤肥力的一種治理方式。這種方式除可以增加農作物產量外，還能起到攔沙、蓄水、保土增肥等作用。

通常水土保持措施并不是單一措施進行，而是根據區域的自然條件和實際環境特征，綜合其他措施，提高水土保持效果。例如，在水土流失程度比較嚴重的區域，時常運用工程及其植物措施來進行全面治理，單純運用工程措施只能做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其抑制溝底下切這些,進而達成預防水土流失這個目的，而加入植物措施，造林還草，可以補充工程措施的不足，通過改善生態環境、土壤質地等方面出發，高效益地進行水土保持。

單一化的工程措施能夠做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其抑制溝底下切這些,進而實現防止水土流失這個目標,喬灌草弱融合是整個水土保持當中工程措施的有效補充,。借助因地制宜、整體規劃,或是先開展工程后落實草、林工作,或先進行草、林工作后開展喬木等工程和植物措施的融合,在荒山荒坡或是退耕坡地應結合所需與可能要用到的材林、經濟林及其防護林,來讓喬、灌與草做到有效融合,建立起全方面且保密度的防護體制,進一步把控好水土流失,優化生態環境,推動農、林及牧等行業共同發展,。

2 黃土高原溝壑區水土保持工程措施

西北黃土高原溝壑區有著很多的溝壑，且溝谷下切，塬面受到嚴重的侵蝕，同時植被覆蓋率相對較低，當地環境極易被受到外部環境所干擾。針對該區域特殊的地理環境，需要充分發揮水土保持工程建設的優勢，從地形和水資源調整等方面入手，大規模的建設水土保持工程，利用該措施治理西北黃土高原丘壑區的水土流失問題。目前，水土保持工程措施主要有溝道水土保持工程和坡面水土保持工程。

溝道水土保持這個工程措施程通常是為了讓淤地壩，所運用的方法有治溝造地與固溝保塬，淤地壩可以使得改善后的土地較為平整，攔截河道徑流，達到造田的功能，從而使得坡面的土壤養分和水分條件得到改善，以便提高坡面的耕種效率。坡面水土保持工程措施通常包含著修建梯田，及其攔截泥沙、協助植被建設的魚鱗坑、水平溝、水平階這些工程措施，借助轉換下墊面微地形實際的形態架構特點，同時轉換地表水文過程及其物質遷移，從而改變坡面的生態環境特征。

淤地壩是黃土高原地區治理水土流失的特有的治溝工程，該工程不僅可以攔泥淤地，而且可以使得淤地成為可以耕種的農田，增加黃土高原區域的糧食產量。

建造梯田始終是開展黃土高原坡面本身水土流失整治、優化農業生產環境、確保糧食安全的重要工程措施。魚鱗坑及其水平溝這些措施可以降低坡面本身產流與產沙，強化雨水滲透，可以恢復黃土高原植被覆蓋，提升區域生態系統服務價值功能。

坡改梯措施可以將原有的坡面耕地改為梯田，減少耕地侵蝕，從而減少流域產流產沙，同時配合覆蓋地膜、秸稈沃肥等技術措施進而達到提升土地生產能力及其把控水土流失這個重要目的。作為梯田配套的工程措施，沉砂池、集雨窯可以與坡耕地治理和經濟林建設結合起來達到較好的防護體系。沉砂池可以環節水土流失的情況，能讓沉淀粒徑不小于0.05 mm的粗泥沙[5]。集雨窯是在山頂或較高位置處修建蓄水場，用于農田灌溉，屬于集水工程措施。

護坡就是在坡面上所進行的預防邊坡沖刷的不同鋪砌及其栽植的統一稱呼，可以在很大程度上預防邊坡沖刷，進而做好水土保持工作，同時和周邊環境相互融合。水土保持中的工程措施可以做到攔蓄徑流泥沙、保護坡面及其把控溝底下切,整治水土流失等等,而水土保持植物措施則是對是水土保持工程措施的補充,植物地下根系盤根錯節,能夠在一定程度上穩固土壤,強化水分的滲透,環節水力侵蝕的情況，從而增加溝壑區的植被覆蓋度，減少水土流失，提高土壤肥力和生產力，從而治理水土流失，改善生態環境[6]。

3 西北黃土高原溝壑區水土保持措施存在的問題

黃土高原的水土流失治理工作已存在幾十年，發展了一系列可長期借鑒的水土保持措施，是我國水土保持防御的寶貴經驗。但隨著時間的推移，經濟快速發展以及氣候的變化，原有的水土保持工程措施已存在年久失修、缺乏維護等問題，而且部分工程受到了自然和人為兩方面的破壞，已經對黃土高原區域的水土保持工作和生態環境造成了一定的影響。尤其是近年來黃土高原地區大規模的退耕還林，區域的植被覆蓋度得到顯著提高，植被的高覆蓋度使得坡面耕地有效地攔截了雨水流失，增加了水分滲透，同時，高覆蓋度的植被也讓該區域對水資源的需求增加，對周圍河道的水資源利用也變得迫切，也間接影響了河道水量，限制了淤地造田的功能。同時水土保持工程措施的大規模實施，對黃土高原溝壑區的水文過程造成了嚴重影響，對河道下游區域的水資源運用和經濟發展產生了很大的影響。因此，黃土高原溝壑區域的的水土保持工程建設雖然有很多有利于國土民生的方面，但另一方面產生的副作用也不容忽視，值得我們好好對待，明確水土保持工程措施的閾值，以免過猶不及。

4 展望

國家經濟發展戰略的不斷深化，使得黃土高原地區的鄉村經濟和社會環境發生了巨大的變化，人類活動強度也逐漸被緩釋，而水土保持工作一直處于建設中，必須有長遠的考慮，將民生問題納入日常的建設中，促進區域的可持續發展。同時，必須將水土保持工程建設與農業生產、鄉村經濟結合起來，滿足國家發展要求。應以生態文明建設和經濟發展為導向，合理設計水土保持工程的規模和形式，以綜合利于農民增收、生態環境優化為目標，實現黃土高原溝壑區經濟持續健康發展。