（黄之群1　吕光圻2　马忠民1　王媛媛1）

 

2001年12月29日

 

一、土壤侵蚀的基本概况

1、土壤自然侵蚀

 

水土流失是一种自然现象，它的形成和发展与自然因素和人为因素两方面的影响密切相关。

 

在人类从事经济活动以前，水土流失属于自然侵蚀。促使侵蚀发展的自然因素有坡面径流冲刷、重力作用、风蚀作用等等，而另一些自然因素却是阻止侵蚀发展的，如林、草等生物的生长等等。它们之间的力量对比，在不同地域或同一地区不同时期也是有强有弱的。但侵蚀与反侵蚀的自然因素之间存在着相互制约的作用，所以自然侵蚀的进行一般是比较缓慢的。

 

在人类开始经济活动以后，特别是农业兴起以后，不讲究土地的合理利用，人们滥垦、滥牧和滥伐，促使侵蚀加速，这种侵蚀远远超过了自然侵蚀，原来那些阻止侵蚀的自然因素受到了人为的破坏，逐渐以至完全丧失其作用；原来那些促进侵蚀的自然因素，却起了较大的作用，造成了急速大量的水土流失，破坏了生态环境的平衡。这就是今天黄河中游黄土区变成千沟万壑的基本原因。

 

从长远看，水土保持是制止水土流失的最根本的方法，也是发展山区生产、改变山区面貌的必由之路。但是水土保持措施在广大面上全部实施需要很长的时间。

 

根据有关方面的观测实验，即使水土保持措施全部实施后，估计只能控制水土流失的60%~70%。用什么方法来补充水土保持措施所不能起的作用以及在较短时间内控制大量的泥沙呢？这就必须在黄土地区采取以淤地坝为基础，以拦泥库为主，并配之以拦泥水库的工程措施。

 

2、黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀现状

 

现阶段黄土丘陵地区的侵蚀速度和侵蚀的数量已远远超过在自然侵蚀阶段所具有的程度。现代发育的冲沟以及冲沟沟谷的数量，大大超过古代发育的河谷、沟谷和干沟沟谷。在黄土丘陵沟壑区河系密度（根据1/50000航测图按长度超过一公里以上的河道或沟道计算），一般均超过1.5公里/平方公里，最大可超过2.0公里/平方公里。因此在现阶段完全依靠水土保持的作用是不现实的。

 

从目前黄土丘陵区与土壤侵蚀的基本形式看，主要是沟谷下切、沟头前进和沟谷扩展，但三者是互相制约、互相促进的；根据流域气候变化，三者的侵蚀程度在不同时期是有强有弱的，但沟谷下切是土壤侵蚀的矛盾焦点。从支、毛沟流域平面投影，横向、纵向来看，在纵向，一般的流域下游以切至基石，由于岩石的反侵蚀作用使沟谷的下切逐渐向上游推移，形成越来越高的土跌水和陡崖。土跌水的出现，使侵蚀加速进行。由于沟谷的下切使侵蚀基点下降，沟头土壤急剧崩塌、泄溜，促使沟头向上伸展，由于沟头不断向上前进，沟谷的扩展就接踵而来，沟谷扩展增加陡坡面积，造成径流集中，又促进沟谷的下切，这样周而复始，加速了水土流失速度。

 

根据各种土壤侵蚀的形式和因素，概括说来，在一个特定的地区，在气候等条件不变的情况下，影响土壤侵蚀最基本的问题，由于侵蚀基点的下降，加速沟谷的下切和扩展，沟谷的下切就引起了坡面一系列的侵蚀现象。

 

从小流域的泥沙来源分析，根据子洲实验站实测资料的分析结果，流域沟壑产沙量可占60%左右，而沟壑面积仅占全流域面积的26%。在陕北黄土丘陵区，沟壑面积一般可占流域面积的25%~55%。沟壑面积越大，侵蚀量越大。因此，水土流失地区的治理，必须固定沟谷侵蚀基点，提升侵蚀基点，才能使沟谷的比降变缓，阻止沟谷的下切和扩展，使沟头停止前进。要抬高侵蚀基点，只有修筑拦泥坝。沟谷中修坝后，由于侵蚀基点高程升高，相应的侵蚀就会迅速减少，侵蚀均衡面就会很快形成，也就是说，侵蚀均衡的形成速度与坝的高程呈正比关系。因为影响土壤侵蚀的因素，除黄河中游土壤本身性质外，主要是重力作用和径流作用。若侵蚀基点不断提高，重力作用就会逐渐削减，径流的冲刷作用自然也是减少的，由于影响侵蚀的因素逐渐消灭和变弱，土壤侵蚀最终就会逐渐或完全达到相对平衡阶段。这时的坡面侵蚀是非常微弱的，基本上恢复到自然侵蚀的情况。所以侵蚀基点抬高后，可稳定沟坡。从长远看淤地坝所起的作用将大大超过它的库容。因此，修筑淤地坝、拦泥库，无疑是一项效益显著的拦泥措施，也是一项快速减缓土壤侵蚀的有效措施，再配合退耕还林措施，面上的侵蚀是可以完全控制的，至于淤地坝、拦泥库的近期增产效益，已有很多实例，这里不再论述。

 

二、各级拦泥库和拦泥水库的部署

 

快速根治黄河中游的水土流失，除大力开展水土保持外，还必须在水土流失最严重的主要支流的干流上修筑拦泥水库。现根据黄河中游泥沙侵蚀模数和粗颗粒泥沙地区分布的特点谈谈修建拦泥坝部署意见。黄河中游土壤侵蚀的数量在面上分布是极不均匀的，如下表。

 

表一

 

 

55.5亿立方米；泾河张家山、渭河上游和北洛河以上径流量26.65亿立方米，以上径流量82.15亿立方米，仅相当于潼关以上的22%，而沙量约为10.617亿吨，却相当于潼关以上的86.2%，这也说明沙量最大的地区，径流量却很小，也是高含沙地区，如窟野河温家川站1958年7月10日测到1700公斤/立方米，这也是世界之最。

 

在中游黄土区，土壤的平均粒径在面上的分布和侵蚀模数的分布大致相吻合，侵蚀量大的地区是土壤粒径最粗的地区。泥沙颗粒粒径在面上的分布由西北向东南逐渐递减，在侵蚀最严重的地区，平均粒径大于0.05毫米以上。

 

综上所述，黄河中游泥沙来源和侵蚀模数在地区上的分布特点，概括地说：泥沙来源集中，在侵蚀最大的地区含沙量也是最大的，泥沙平均粒径也是最粗的。这对黄河除害来说是有利的，可集中优势兵力打歼灭战。因此，在输沙量很大的几条支流和干流地段上修建拦泥库和拦泥水库，集中拦蓄大量泥沙是十分有效的。

 

表二　　黄河陕~山区间重要控制水文站1952~1997年实测水沙统计表

 

 

 

60年代开始，尽管如此，经过多年的调查研究大体已知道粗颗粒泥沙和在陕~山区间侵蚀模数高值分布的范围。见表一、表二。其中土壤侵蚀最严重的支流有窟野河、皇甫川、孤山川、秃尾河、无定河的中下游及佳芦河等支流（还有陕~山区间两岸不知名的小河小沟），侵蚀模数在20000公斤/ 平方公里以上，近3万平方公里。以上六条支流流域面积4.913万平方公里（下游为峡谷区人口稀少），若在六条支流修建控制性的拦泥库，可控制年输沙量3.531亿吨，相当龙门以上输沙量的42%，控制面积相当河口镇~龙门区间面积12.99平方公里的37.8%。如果在清涧河、延水也修建拦泥库，这样在陕北地区产泥沙较多的八条支流建控制性拦泥库可控制4.376亿吨泥沙，占龙门年输沙量的52%以上，基本上控制了黄河的粗粒泥沙的来量。

 

在干流右岸的支流如红河、湫水河、三川河、昕水河等来沙量共计1亿吨，这四条河的下游多河川地，土地肥沃，人口众多，生活较富裕。可在中上游多建小型拦泥库。但也可考虑在黄河干流修建一座拦泥水库（还可解决干流无法控制的小河、小沟的粗颗粒泥沙）。干流大型拦泥水库已谈论30多年，希望今后多做一些研究工作，以论证拦泥水库的可行性。

 

在泾渭河地区，为控制大量泥沙，近期可在泾河和渭河支流——散度河、葫芦河等修建具有控制性的拦泥库。这样，潼关以上来沙量就可基本上得到控制。

 

从粗颗粒泥沙地区的治理问题，我们要看到粗颗粒泥沙对治理黄河的危害性和严重性，粗泥沙是黄河一大“公害”，给黄河的治理造成很大的困难；如三门峡水库、小浪底水库，尤其是对黄河下游造成极大的危害，不仅造成下游成为悬河，而且又形成悬河中的悬河，使河床日益抬高，对防洪、供水十分不利，长期下去是很危险的。

 

虽然在修建控制性拦泥库一次性投资大，但其效果立竿见影、见效快。同时其他拦泥措施也要逐步加快实施。我们知道，流域治理最终还是取决于水土保持，特别是淤地坝作用，而这些措施实施的初期，可以延缓骨干拦泥库的寿命，即使拦泥库拦满了也可成为耕地。再建拦泥库可按梯级形式修建（在中、上游预留水库位置）。总之，以控制性拦泥库为主，同时把淤地坝和水土保持搞上去，争取十年有大的成效，30年后，陕北地区也会变成青山绿水。

 

三、黄河的治理从古到今一直是人们关心的焦点，原黄委主任王化云在长期的治黄实践中吸收了各家的经验教训，提出了比较完整的治河思想。在60年代初提出在多沙地区修建拦泥库和拦泥水库，修水库不只是拦水，主要是拦泥沙，这给黄河治理泥沙开辟新的途径。水土保持是治黄的根本，而水土保持措施需要长期开展。中国人大已通过《水土保持法》，今后治理必须依法进行。水土保持初期治理效益相对较其他措施需要时间，所以在大力开展水土保持措施的同时可进行其他拦泥沙措施。在当今中国社会快速发展的今天，中央提出加快西部地区开发的步伐，还给很多优惠的政策，黄河治理应抓住难得的机遇，加速前进，尽快解决陕北地区的粗泥沙治理问题，在小流域快上拦泥库和拦泥水库。力争在3~5年内开始把粗泥沙拦在库里。那么怎样实现这种愿望，谁来实现？这是非常重要的事。不能走老路，要创新。第一，行政区划以小流域的分水岭为界，根据流域大小可划分地区专署、县、乡范围，以流域出口观测泥沙数量，考核政绩。第二，黄委应抽调水利技术干部挂副职并充实各级水利、水保局人员，当好党委的参谋（出任前应经过严格的培训，学好治河经验和各项方针政策，以及《财政法》《水利法》《水土保持法》和熟悉民情）。第三，由国务院任命黄委组建一班人马，代表国务院施行检查监督的权利。第四，方针政策确定后，人才是关键。黄河治理需要各类人才，不仅治理需要人才，管理更需要人才。只有这样，黄河才能长治不衰，否则将一事难成，人民的血汗不能付之东流。第五，需要培养以治理地区为主的人才，委托有关大中专各类学校培育水、电、水工、农、林、牧各种人才。

 

总之，要做好黄河中、上游地区的水土保持工作，改善生态环境，非一朝一夕之事。正如朱镕基总理说：“我们一定要以对人民、对历史、对子孙后代高度负责的态度，发扬艰苦创业精神，下定决心，持之以恒，植树种草绿化荒山，保持水土，经过一代又一代的不懈努力，根本改善黄河中上游地区的生态环境”。

 

作者单位：1、河南黄河河务局2、黄委水文局