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【摘要】本文通过对邢台县西部山丘区的降水径流、年输沙模数的分析，提出了采取工程措施、植物措施和耕作措施相结合的方式进一步水土保持工作的具体措施。
【关键词】降水径流；土壤侵蚀模数；含沙量；流域植被
1. 研究区基本概况
1.1研究区地理位置与基本概况。
（1）邢台县位于河北省南部，东经113°45′～114°38′，北纬36°58′～37°22′，地处太行山东麓，地形起伏，形态复杂。自西向东依次呈现中低山、低丘垄岗和山前倾斜平原的地貌。中低山区：位于白岸、杨庄、浆水、冀家村、崇水峪、路罗、城计头、西枣圆、将军墓、宋家庄、西上庄、龙泉寺、北小庄、西黄村等乡镇，面积1290 Km2，占全县总面积的65%。由变质岩、石英砂岩及灰岩构成，地形起伏较大，海拔500～1800m，重峦叠嶂，山坡陡峭，沟壑纵横，切割强烈。低山垄岗：位于邢台县中部，在龙华、大贾乡、谈话、张安北、羊范、南石门、皇寺、会宁等乡镇，面积515Km2，占全县总面积的26%，海拔高程100～300m。变质岩分布区有明显的立状夷平面。石英砂岩、灰岩构成低缓的低山。山前平原：位于京广铁路东部，面积为175Km2，约占全县总面积的9%，包括东汪、祝村、晏家屯、于办等乡镇。海拔高程45～80m。
（2）降水：西部山区多年平均降水量为594.5mm。年降水的77%集中在6～9月，月最大降水一般出现在8月，约占全年降水的30%，且常以暴雨的形式出现。该区降水量的年季际变化很大，丰水年和枯水年的降水量相差1～2倍，最大相差4～9倍。该区降水不仅变率大。强度也大，不少地方降水常为一、二次暴雨所形成，雨量过于集中，常常由于暴雨洪水泛滥成灾。
（3）蒸发：该区年平均蒸发量为1005mm。由于蒸发量大，降水偏少，地表径流贫乏，因而水分蒸发后难以得到尽快补充，形成经常性干旱缺水。
（4）径流：与降水特点相似，径流量的季节分配很不均匀，也不能满足农作物需要。因受地形、地貌、植被等因素的影响，不同地区的径流深相差很大。中低山区多年平均径流深为209.8mm，丘陵区多年平均径流深为109mm。
1.2流域植被与土地利用状况。
（1）邢台县中低山区面积1234.5Km2，丘陵区495.7Km2。由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动相互交织作用的影响，造成地面的水和土离开原来的位置，流失到较低的地方，再经过坡面、沟壑，汇集到江河河道内去，形成水土流失。
（2）其中不利的自然条件主要是：地面坡度陡峭，土体的性质松软易蚀，高强度暴雨，地面没有林草等植被覆盖；人类不合理的经济活动诸如：毁林毁草，陡坡开荒，草原上过度放牧，开矿、修路等生产建设破坏地表植被后不及时恢复，随意倾倒废土弃石等。 水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，导致群众生活贫困、生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。
1.3流域降水特性分析。
（1）利用1956～2000年山区降雨量资料系列分析计算，邢台县西部山区多年平均降水量594.5mm。对年降雨量系列进行频率计算，频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型曲线，频率计算采用适线法。对于变差系数Cv值的确定，在适线中，对系列中出现的特大特小值，一般不做处理，由于年降水量相对稳定。偏差系数Cs的取值一般用Cv/Cs值来反映。邢台县西部山区不同频率年降水量计算成果见表1。
邢台县西部山区降水量年际变化很大，且常有连续几年降水量偏多或连续几年降水量偏少的现象。以历年年降水量最大值与最小值之间的比值K来表示年际变化，西部山区各雨量站监测的年降雨量资料分析，各站极值比大都在4.0以上。
（3）邢台县西部山区降水量具有年内非常集中的特点，全年降水量的80%左右集中在汛期（6～9月），而汛期降水又集中在在7、8月份，按多年平均计算，7、8月份降水量占全年降水量的60%，6～9月份降水量占全年降水量的78.3%。特别是一些大水年份，降雨更加集中。非汛期8个月期间的降水量仅占全年降水量的21.7%。
2. 研究区土壤侵蚀形式分析
（1）根据外营力的种类，可将土壤侵蚀划分为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀、淋溶侵蚀、山洪侵蚀、泥石流侵蚀及土壤塌陷等。侵蚀的对象也并不限于土壤及其母质，还包括土壤下面的土体、岩屑及松软岩层等。在现在侵蚀条件下，人类活动对土壤侵蚀的影响日益加剧，它对土壤和地表物质的剥离和破坏，已成为十分重要的外营力。
（2）研究区土壤侵蚀以降水和地表径流作为侵蚀的直接动力，即以水力侵蚀为主，其主要侵蚀形态有面蚀和沟蚀。水力侵蚀的强度决定于土壤或土体的特性、地面坡度、植被情况、降水特征及水流冲刷力的大小等，其中降水是最重要的动力因素，尤其是暴雨对土壤的分散、破坏作用最大，同时增强地面径流的冲刷力和搬运能力，加大土壤侵蚀量。少数几次大暴雨引起的侵蚀量，往往占年侵蚀量的主要部分。植被对地面的覆盖是减少水力侵蚀的关键因素，严重的水力侵蚀一般发生在植被遭到严重破坏的地区。坡度与坡长即影响径流速度，也影响渗透量和径流量。人为不合理的经营活动是引起水力侵蚀的主导因素，滥垦、滥伐、滥牧和不合理的耕作方法均能加剧水力侵蚀。侵蚀因素的不同组合决定着水蚀的形式、强度、时空分布以及潜在危险的大小。
（3）在山区、丘陵区富含泥沙的地表径流，经过侵蚀沟网的集中，形成突发洪水，冲出沟道向河道汇集，山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲刷或淤积过程称之为山洪侵蚀。如1996年8月份的一场暴雨，坡底流域次暴雨面雨量为326.1mm，土壤侵蚀模数为5830t/Km2，该次降水过程对土壤侵蚀量为165万t；该研究区在1996年、2000年发生特大暴雨洪水，上述流域均发生山洪侵蚀，对农田、河流、道路等损毁严重，给当地生产生活造成很大损失。 3. 流域植被对土壤侵蚀作用的实验分析
（1）流域植被影响径流量、径流深、流速及其径流运行状态。但其影响程度，取决于植被种类（树，草，农作物）、植物群落、生长状况（年限，树冠，茎，叶和根系等）、植被覆盖度、枯枝落叶厚度等。凡是有良好植被覆盖的坡地，可以增加入渗，减少坡面径流量，减缓径流速度，削弱径流的动能，改变径流的运行轨迹，从而减少径流对土壤的侵蚀作用。
（2）当降雨的时候，植被的茎、叶、躯干可以拦截部分雨水，随后逐渐蒸发。这样可以减少部分雨水变成径流，越是枝叶茂盛，且叶面积大的植物，其作用越明显。
（3）当降水强度大、雨滴大时，多层次、高密度的植被，可以保护土壤免遭大雨滴直接击溅，并削弱其降雨动能。同时，可以使大雨滴经过枝叶撞击而变小，然后再落到地面，其强度也大为减弱。这取决于植物种类和植物群落。如果是郁闭度高的天然混交林，林下灌木、草类丛生，枯枝落叶层遍布的地表层，减少径流量和流速以及径流强度的作用显著，很少造成水土流失。另外，有良好的天然草坡和茎叶交织如密网的多年生人工草地，非常严密地遮盖坡面，几乎看不到裸土，这样就能防止雨滴直击地面，同时增强拦阻坡面径流和增加土壤入渗能力，极大地降低径流的冲刷强度。
（4）植被的根系可以固结土壤，改善土壤结构，增强团粒的黏结性，可以增加土壤孔隙度，增强土壤渗透力。根系发达的木本植物，具有强大的主根和支根体系，其作用更强；主根型的草本植物，对于雨水向下移动有良好的作用；须根系的草本植物可以牢固地固结土壤，死亡后为土壤增加有机质。
（5）枯枝落叶层对于拦截坡面径流，减缓径流速度和径流强度，增加土壤入渗的作用很显著。良好而深厚的枯枝落叶层，在植物保护土壤免遭侵蚀中可起到60%～70%的作用。没有枯枝落叶层和灌丛的林地，尽管郁闭度高，仍然产生强烈的坡面径流，并导致严重的沟蚀。如坡底流域内24.04%森林植被，坡面的枯枝落叶和灌草的覆盖层很厚，它们具有很大的容水量，能吸收比自身干重2～5倍的水分，对减少径流量和径流强度起重要作用。
4. 结语
由以上分析可以看出，综合治理水土流失，应当遵循客观规律，根据不同的土壤质地和植被条件采用不同的治理办法，做到科学、有效治理。
（1）落实好水土保持植物措施，采取造林、种草和封山育林、育草；保土蓄水，进一步改良土壤，增强土壤有机质抗蚀力。
（2）采取水土保持工程措施，进一步完善治坡工程（各类梯田、台地、水平沟、鱼鳞坑等）、治沟工程（如拦沙坝、谷坊、沟头防护等）和小型水利工程（如水池、水窖、排水系统和灌溉系统等）。
（3） 利用好水土保持耕作措施，以改变坡面微小地形，增加植被覆盖或增强土壤有机质抗蚀力等方法，保土蓄水，改良土壤，以提高农业生产的技术措施。如等高耕作、等高带状间作、沟垄耕作少耕、免耕等。
（4）加大水土保持执法力度。应当重点对开矿、采石、修路等生产建设项目进行整顿和监管。使有妨碍水土保持工作的项目在开工之前就制定水土保持方案，从源头上消除水土保持隐患。
参考文献
[1]乔光建.区域水资源保护探索与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2]张金香，孙吉定，郝铁山. 水土流失及荒漠化监测与评价[J]. 河北水利科技，1996（2）：10～14.
[3]张广军，赵晓光. 太行山片麻岩区主要坡地类型水土保持观测分析[M].北京： 中国水利水电出版社，2005.
[4]李广智. 水土流失测验与调查[M].北京： 中国水利水电出版社，2005.
【关键词】降水径流；土壤侵蚀模数；含沙量；流域植被
1. 研究区基本概况
1.1研究区地理位置与基本概况。
（1）邢台县位于河北省南部，东经113°45′～114°38′，北纬36°58′～37°22′，地处太行山东麓，地形起伏，形态复杂。自西向东依次呈现中低山、低丘垄岗和山前倾斜平原的地貌。中低山区：位于白岸、杨庄、浆水、冀家村、崇水峪、路罗、城计头、西枣圆、将军墓、宋家庄、西上庄、龙泉寺、北小庄、西黄村等乡镇，面积1290 Km2，占全县总面积的65%。由变质岩、石英砂岩及灰岩构成，地形起伏较大，海拔500～1800m，重峦叠嶂，山坡陡峭，沟壑纵横，切割强烈。低山垄岗：位于邢台县中部，在龙华、大贾乡、谈话、张安北、羊范、南石门、皇寺、会宁等乡镇，面积515Km2，占全县总面积的26%，海拔高程100～300m。变质岩分布区有明显的立状夷平面。石英砂岩、灰岩构成低缓的低山。山前平原：位于京广铁路东部，面积为175Km2，约占全县总面积的9%，包括东汪、祝村、晏家屯、于办等乡镇。海拔高程45～80m。
（2）降水：西部山区多年平均降水量为594.5mm。年降水的77%集中在6～9月，月最大降水一般出现在8月，约占全年降水的30%，且常以暴雨的形式出现。该区降水量的年季际变化很大，丰水年和枯水年的降水量相差1～2倍，最大相差4～9倍。该区降水不仅变率大。强度也大，不少地方降水常为一、二次暴雨所形成，雨量过于集中，常常由于暴雨洪水泛滥成灾。
（3）蒸发：该区年平均蒸发量为1005mm。由于蒸发量大，降水偏少，地表径流贫乏，因而水分蒸发后难以得到尽快补充，形成经常性干旱缺水。
（4）径流：与降水特点相似，径流量的季节分配很不均匀，也不能满足农作物需要。因受地形、地貌、植被等因素的影响，不同地区的径流深相差很大。中低山区多年平均径流深为209.8mm，丘陵区多年平均径流深为109mm。
1.2流域植被与土地利用状况。
（1）邢台县中低山区面积1234.5Km2，丘陵区495.7Km2。由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动相互交织作用的影响，造成地面的水和土离开原来的位置，流失到较低的地方，再经过坡面、沟壑，汇集到江河河道内去，形成水土流失。
（2）其中不利的自然条件主要是：地面坡度陡峭，土体的性质松软易蚀，高强度暴雨，地面没有林草等植被覆盖；人类不合理的经济活动诸如：毁林毁草，陡坡开荒，草原上过度放牧，开矿、修路等生产建设破坏地表植被后不及时恢复，随意倾倒废土弃石等。 水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，导致群众生活贫困、生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。
1.3流域降水特性分析。
（1）利用1956～2000年山区降雨量资料系列分析计算，邢台县西部山区多年平均降水量594.5mm。对年降雨量系列进行频率计算，频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型曲线，频率计算采用适线法。对于变差系数Cv值的确定，在适线中，对系列中出现的特大特小值，一般不做处理，由于年降水量相对稳定。偏差系数Cs的取值一般用Cv/Cs值来反映。邢台县西部山区不同频率年降水量计算成果见表1。
邢台县西部山区降水量年际变化很大，且常有连续几年降水量偏多或连续几年降水量偏少的现象。以历年年降水量最大值与最小值之间的比值K来表示年际变化，西部山区各雨量站监测的年降雨量资料分析，各站极值比大都在4.0以上。
（3）邢台县西部山区降水量具有年内非常集中的特点，全年降水量的80%左右集中在汛期（6～9月），而汛期降水又集中在在7、8月份，按多年平均计算，7、8月份降水量占全年降水量的60%，6～9月份降水量占全年降水量的78.3%。特别是一些大水年份，降雨更加集中。非汛期8个月期间的降水量仅占全年降水量的21.7%。
2. 研究区土壤侵蚀形式分析
（1）根据外营力的种类，可将土壤侵蚀划分为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀、淋溶侵蚀、山洪侵蚀、泥石流侵蚀及土壤塌陷等。侵蚀的对象也并不限于土壤及其母质，还包括土壤下面的土体、岩屑及松软岩层等。在现在侵蚀条件下，人类活动对土壤侵蚀的影响日益加剧，它对土壤和地表物质的剥离和破坏，已成为十分重要的外营力。
（2）研究区土壤侵蚀以降水和地表径流作为侵蚀的直接动力，即以水力侵蚀为主，其主要侵蚀形态有面蚀和沟蚀。水力侵蚀的强度决定于土壤或土体的特性、地面坡度、植被情况、降水特征及水流冲刷力的大小等，其中降水是最重要的动力因素，尤其是暴雨对土壤的分散、破坏作用最大，同时增强地面径流的冲刷力和搬运能力，加大土壤侵蚀量。少数几次大暴雨引起的侵蚀量，往往占年侵蚀量的主要部分。植被对地面的覆盖是减少水力侵蚀的关键因素，严重的水力侵蚀一般发生在植被遭到严重破坏的地区。坡度与坡长即影响径流速度，也影响渗透量和径流量。人为不合理的经营活动是引起水力侵蚀的主导因素，滥垦、滥伐、滥牧和不合理的耕作方法均能加剧水力侵蚀。侵蚀因素的不同组合决定着水蚀的形式、强度、时空分布以及潜在危险的大小。
（3）在山区、丘陵区富含泥沙的地表径流，经过侵蚀沟网的集中，形成突发洪水，冲出沟道向河道汇集，山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲刷或淤积过程称之为山洪侵蚀。如1996年8月份的一场暴雨，坡底流域次暴雨面雨量为326.1mm，土壤侵蚀模数为5830t/Km2，该次降水过程对土壤侵蚀量为165万t；该研究区在1996年、2000年发生特大暴雨洪水，上述流域均发生山洪侵蚀，对农田、河流、道路等损毁严重，给当地生产生活造成很大损失。 3. 流域植被对土壤侵蚀作用的实验分析
（1）流域植被影响径流量、径流深、流速及其径流运行状态。但其影响程度，取决于植被种类（树，草，农作物）、植物群落、生长状况（年限，树冠，茎，叶和根系等）、植被覆盖度、枯枝落叶厚度等。凡是有良好植被覆盖的坡地，可以增加入渗，减少坡面径流量，减缓径流速度，削弱径流的动能，改变径流的运行轨迹，从而减少径流对土壤的侵蚀作用。
（2）当降雨的时候，植被的茎、叶、躯干可以拦截部分雨水，随后逐渐蒸发。这样可以减少部分雨水变成径流，越是枝叶茂盛，且叶面积大的植物，其作用越明显。
（3）当降水强度大、雨滴大时，多层次、高密度的植被，可以保护土壤免遭大雨滴直接击溅，并削弱其降雨动能。同时，可以使大雨滴经过枝叶撞击而变小，然后再落到地面，其强度也大为减弱。这取决于植物种类和植物群落。如果是郁闭度高的天然混交林，林下灌木、草类丛生，枯枝落叶层遍布的地表层，减少径流量和流速以及径流强度的作用显著，很少造成水土流失。另外，有良好的天然草坡和茎叶交织如密网的多年生人工草地，非常严密地遮盖坡面，几乎看不到裸土，这样就能防止雨滴直击地面，同时增强拦阻坡面径流和增加土壤入渗能力，极大地降低径流的冲刷强度。
（4）植被的根系可以固结土壤，改善土壤结构，增强团粒的黏结性，可以增加土壤孔隙度，增强土壤渗透力。根系发达的木本植物，具有强大的主根和支根体系，其作用更强；主根型的草本植物，对于雨水向下移动有良好的作用；须根系的草本植物可以牢固地固结土壤，死亡后为土壤增加有机质。
（5）枯枝落叶层对于拦截坡面径流，减缓径流速度和径流强度，增加土壤入渗的作用很显著。良好而深厚的枯枝落叶层，在植物保护土壤免遭侵蚀中可起到60%～70%的作用。没有枯枝落叶层和灌丛的林地，尽管郁闭度高，仍然产生强烈的坡面径流，并导致严重的沟蚀。如坡底流域内24.04%森林植被，坡面的枯枝落叶和灌草的覆盖层很厚，它们具有很大的容水量，能吸收比自身干重2～5倍的水分，对减少径流量和径流强度起重要作用。
4. 结语
由以上分析可以看出，综合治理水土流失，应当遵循客观规律，根据不同的土壤质地和植被条件采用不同的治理办法，做到科学、有效治理。
（1）落实好水土保持植物措施，采取造林、种草和封山育林、育草；保土蓄水，进一步改良土壤，增强土壤有机质抗蚀力。
（2）采取水土保持工程措施，进一步完善治坡工程（各类梯田、台地、水平沟、鱼鳞坑等）、治沟工程（如拦沙坝、谷坊、沟头防护等）和小型水利工程（如水池、水窖、排水系统和灌溉系统等）。
（3） 利用好水土保持耕作措施，以改变坡面微小地形，增加植被覆盖或增强土壤有机质抗蚀力等方法，保土蓄水，改良土壤，以提高农业生产的技术措施。如等高耕作、等高带状间作、沟垄耕作少耕、免耕等。
（4）加大水土保持执法力度。应当重点对开矿、采石、修路等生产建设项目进行整顿和监管。使有妨碍水土保持工作的项目在开工之前就制定水土保持方案，从源头上消除水土保持隐患。
参考文献
[1]乔光建.区域水资源保护探索与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2]张金香，孙吉定，郝铁山. 水土流失及荒漠化监测与评价[J]. 河北水利科技，1996（2）：10～14.
[3]张广军，赵晓光. 太行山片麻岩区主要坡地类型水土保持观测分析[M].北京： 中国水利水电出版社，2005.
[4]李广智. 水土流失测验与调查[M].北京： 中国水利水电出版社，2005.