西北黄土高原沟壑区水土保持工程措施研究与应用

段景峰

（黄河水土保持西峰治理监督局 甘肃，庆阳 745000）

水土流失的危害不言而喻，主要有土壤肥力的下降、土地的退化及农田的破坏等，水土流失导致沟壑区不断形成，从而严重影响生产生活。作为全球最大的黄土区域，黄土高原的土壤和水土保持工作是国内外的关注焦点，该地区的土壤性状差，多疏松类土质、多陡坡和深沟，尤其是该区域的植被覆盖度相对较低，加上雨季集中爆发的大雨，使得该地区水土流失十分严重，部分地区的水土流失面积可达90%以上，尤其是黄土高原沟壑区是该区域水土流失最为严重的区域[1]。水土流失造成了黄河下游的河道淤积严重、河床持续增高，对下游地区的人民生活和财产安全造成了严重威胁。

水土保持一直是我国面临的一大生态问题，自新中国成立以来，黄土高原的水土保持工作一直是国家的重点工程，并通过长期的水土保持工作和相关研究，已获得了较为成熟的水土保持方案，有了可推广的水土保持工程措施。通过这些措施的实施，黄土高原的植被覆盖度得到了提升，输送到黄河的泥沙量也有所下降，大大地促进了黄土高原地区的生态环境建设和经济发展。

1 水土保持措施的分类

水土保持的方式可以分成三大类，分别有工程、植物和保土耕作措施等等。实际应用中，可以将三种措施组合起来实施，采用综合措施，取长补短，以达到综合效益最高的结果[2]。

1.1 工程措施

水土保持工程措施是水土保持综合治理措施中的重要部分，具有直观、效益好等优点，其目的是提高地表水渗入时长与地表径流的速率[3]。水土保持的工程措施主要有山坡防护工程、山沟整治工程、山洪气压层工程、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。通过种草造林及管护方式，提高植被覆盖度，维护与提高土壤本的肥力，通常包含造林、种草及其封山育林这些。借助这部分植物措施，可以提高区域的蓄水调水能力，固土保肥,固碳释氧，保护生物多样性，改善生态环境健康[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，通过一系列的整地、培土改土、轮作和自然免耕等方式，改变坡面微小地形,增加植被覆盖度，或提高土壤肥力的一种治理方式。这种方式除可以增加农作物产量外，还能起到拦沙、蓄水、保土增肥等作用。

通常水土保持措施并不是单一措施进行，而是根据区域的自然条件和实际环境特征，综合其他措施，提高水土保持效果。例如，在水土流失程度比较严重的区域，时常运用工程及其植物措施来进行全面治理，单纯运用工程措施只能做到拦蓄径流泥沙、保护坡面及其抑制沟底下切这些,进而达成预防水土流失这个目的，而加入植物措施，造林还草，可以补充工程措施的不足，通过改善生态环境、土壤质地等方面出发，高效益地进行水土保持。

单一化的工程措施能够做到拦蓄径流泥沙、保护坡面及其抑制沟底下切这些,进而实现防止水土流失这个目标,乔灌草弱融合是整个水土保持当中工程措施的有效补充,。借助因地制宜、整体规划,或是先开展工程后落实草、林工作,或先进行草、林工作后开展乔木等工程和植物措施的融合,在荒山荒坡或是退耕坡地应结合所需与可能要用到的材林、经济林及其防护林,来让乔、灌与草做到有效融合,建立起全方面且保密度的防护体制,进一步把控好水土流失,优化生态环境,推动农、林及牧等行业共同发展,。

2 黄土高原沟壑区水土保持工程措施

西北黄土高原沟壑区有着很多的沟壑，且沟谷下切，塬面受到严重的侵蚀，同时植被覆盖率相对较低，当地环境极易被受到外部环境所干扰。针对该区域特殊的地理环境，需要充分发挥水土保持工程建设的优势，从地形和水资源调整等方面入手，大规模的建设水土保持工程，利用该措施治理西北黄土高原丘壑区的水土流失问题。目前，水土保持工程措施主要有沟道水土保持工程和坡面水土保持工程。

沟道水土保持这个工程措施程通常是为了让淤地坝，所运用的方法有治沟造地与固沟保塬，淤地坝可以使得改善后的土地较为平整，拦截河道径流，达到造田的功能，从而使得坡面的土壤养分和水分条件得到改善，以便提高坡面的耕种效率。坡面水土保持工程措施通常包含着修建梯田，及其拦截泥沙、协助植被建设的鱼鳞坑、水平沟、水平阶这些工程措施，借助转换下垫面微地形实际的形态架构特点，同时转换地表水文过程及其物质迁移，从而改变坡面的生态环境特征。

淤地坝是黄土高原地区治理水土流失的特有的治沟工程，该工程不仅可以拦泥淤地，而且可以使得淤地成为可以耕种的农田，增加黄土高原区域的粮食产量。

建造梯田始终是开展黄土高原坡面本身水土流失整治、优化农业生产环境、确保粮食安全的重要工程措施。鱼鳞坑及其水平沟这些措施可以降低坡面本身产流与产沙，强化雨水渗透，可以恢复黄土高原植被覆盖，提升区域生态系统服务价值功能。

坡改梯措施可以将原有的坡面耕地改为梯田，减少耕地侵蚀，从而减少流域产流产沙，同时配合覆盖地膜、秸秆沃肥等技术措施进而达到提升土地生产能力及其把控水土流失这个重要目的。作为梯田配套的工程措施，沉砂池、集雨窑可以与坡耕地治理和经济林建设结合起来达到较好的防护体系。沉砂池可以环节水土流失的情况，能让沉淀粒径不小于0.05 mm的粗泥沙[5]。集雨窑是在山顶或较高位置处修建蓄水场，用于农田灌溉，属于集水工程措施。

护坡就是在坡面上所进行的预防边坡冲刷的不同铺砌及其栽植的统一称呼，可以在很大程度上预防边坡冲刷，进而做好水土保持工作，同时和周边环境相互融合。水土保持中的工程措施可以做到拦蓄径流泥沙、保护坡面及其把控沟底下切,整治水土流失等等,而水土保持植物措施则是对是水土保持工程措施的补充,植物地下根系盘根错节,能够在一定程度上稳固土壤,强化水分的渗透,环节水力侵蚀的情况，从而增加沟壑区的植被覆盖度，减少水土流失，提高土壤肥力和生产力，从而治理水土流失，改善生态环境[6]。

3 西北黄土高原沟壑区水土保持措施存在的问题

黄土高原的水土流失治理工作已存在几十年，发展了一系列可长期借鉴的水土保持措施，是我国水土保持防御的宝贵经验。但随着时间的推移，经济快速发展以及气候的变化，原有的水土保持工程措施已存在年久失修、缺乏维护等问题，而且部分工程受到了自然和人为两方面的破坏，已经对黄土高原区域的水土保持工作和生态环境造成了一定的影响。尤其是近年来黄土高原地区大规模的退耕还林，区域的植被覆盖度得到显著提高，植被的高覆盖度使得坡面耕地有效地拦截了雨水流失，增加了水分渗透，同时，高覆盖度的植被也让该区域对水资源的需求增加，对周围河道的水资源利用也变得迫切，也间接影响了河道水量，限制了淤地造田的功能。同时水土保持工程措施的大规模实施，对黄土高原沟壑区的水文过程造成了严重影响，对河道下游区域的水资源运用和经济发展产生了很大的影响。因此，黄土高原沟壑区域的的水土保持工程建设虽然有很多有利于国土民生的方面，但另一方面产生的副作用也不容忽视，值得我们好好对待，明确水土保持工程措施的阈值，以免过犹不及。

4 展望

国家经济发展战略的不断深化，使得黄土高原地区的乡村经济和社会环境发生了巨大的变化，人类活动强度也逐渐被缓释，而水土保持工作一直处于建设中，必须有长远的考虑，将民生问题纳入日常的建设中，促进区域的可持续发展。同时，必须将水土保持工程建设与农业生产、乡村经济结合起来，满足国家发展要求。应以生态文明建设和经济发展为导向，合理设计水土保持工程的规模和形式，以综合利于农民增收、生态环境优化为目标，实现黄土高原沟壑区经济持续健康发展。