邢台市西部山丘区土壤侵蚀现状分析

邢台市西部山丘区土壤侵蚀现状分析

【摘 要】本文根据邢台市西部山丘区的降水径流特性，分析了流域植被对减缓土壤侵蚀作用，内容包括流域植被对年输沙模数、地表径流含沙量以及次暴雨对输沙模数的影响等，得出了搞好水土保持、增加流域植被的覆盖率对涵养水源、控制土壤侵蚀具有极其重要的作用。

【关键词】降水径流；土壤侵蚀模数；含沙量；流域植被

Xingtai City, the western mountainous Analysis of Soil Erosion

Kang Yan-fu 1,Liang Ji-tao 2,Zheng Shi-ze 1

(1.Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Xingtai in Hebei Province Xingtai Hebei 055650；

2.Hebei Xingtai County Water Authority Xingtai Hebei 0000)

【Abstract】Based on the western mountainous regions of Xingtai City, rainfall runoff characteristics, analysis of the watershed vegetation to slow soil erosion, watershed vegetation includes annual sediment transport modulus, surface runoff, sediment and times rain on the impact of sediment transport modulus , obtained improve soil and water conservation, watershed vegetation to increase the coverage of water conservation, soil erosion control is extremely important role.

【Key words】Rainfall runoff;Soil erosion;Sediment;Watershed vegetation

1. 研究区基本概况

1.1 研究区地理位置与基本概况［1］。

邢台市位于河北省南部，东经113°45ˊ至115 ° 50ˊ，北纬36 ° 45ˊ至37 ° 48ˊ。本区地势西高东低，西部为山区丘陵，东部为平原。西部山丘区面积3345Km 2，约占全市总面积的28%，高程多在千米以下，平均坡度1/100左右，丘陵与平原间地形变化急剧，没有明显的缓冲地带。平原面积11Km 2，占全市总面积的72%。

降水：西部山区多年平均降水量为2mm。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。

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。

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。

在山区、丘陵区，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。

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。邢台市水土保持流域面积分布情况见表1。

1.3 流域降水特性分析。

利用1956～2000年山区降雨量资料系列分析计算，邢台市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。邢台市西部山区不同频率年降水量计算成果见表2。

邢台市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，其中，獐貘、侯家庄两个雨量站变化幅度最大，极值比分别为9.4和9.2。

邢台市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

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［4］。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。

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。

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/Km 2，该次降水过程对土壤侵蚀量为165万t；西台峪流域次暴雨面雨量为468.9mm，土壤侵蚀模数为5140t/Km 2，对土壤侵蚀量为65.3万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

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。

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。

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。

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。

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［5］。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）把农业技术和水土保持工作一起抓。在以水力侵蚀为主的农田中，采用小地形、增加植物覆盖、地面覆盖和增加抗蚀能力等方法，达到保水、保土、保肥、改良土壤、提高农业产量的方法。

（2）加强防护林地建设。防护林具有保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染、改善生态环境等功能。因此，必须强力实施封山育林，调整经济林和生态林的种植比例。

（3）建设水土保持工程。以小流域为单元，从分水岭到坡脚，从沟头到沟口，根据不同的水土流失部位，采用不同的工程设施，构成一个完整的工程防护体系。

（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］ 王万忠，焦菊英．黄土高原降雨侵蚀产沙与黄河输沙［M］．科学出版社，1996．

［2］ 乔光建，张均铃，刘春广．流域植被对水质的影响分析［J］.水资源保护，2004，20(4):28～30．

［3］ 武英秀，乔光建，路增印．邢台市山丘区水土流失机理分析及治理规划研究［A］．河北省第六届水土保持生态环境建设学术研讨会论文汇编［C］，河北省水利学会，2004.350～3．

［4］ 王礼先主编．中国水利百科全书•水土保持分册［M］ ．中国水利水电出版社，2004年1月．

［5］ 郭廷辅，段巧甫，著．水土保持径流理论与实践［M］．中国水利水电出版社，2004年9月．

［6］ 符素华，段淑怀，李永贵，等．北京山区土地利用对土壤侵蚀的影响，自然科学进展，2002，12（1）：108～112．

［文章编号］1619-2737（2011）09-25-229