潘建平

（甘肅省渭源縣水務(wù)局，748200，渭源）

我國水土保持工作在治理水土流失、減少泥沙下泄方面取得了顯著成績，特別是由我國獨創(chuàng)的小流域綜合治理理論與配套的技術(shù)體系及模式，在水土保持工作中起到了重要的科技支撐作用。

但過去的水土保持工作過多地考慮了土壤的流失與保持，而輕視了對水流失與水利用的研究，忽視了對防治措施的整體布局、防治能力及防治標(biāo)準(zhǔn)的研究。由此在進行水土保持綜合治理設(shè)計時出現(xiàn)一些問題，如對各項防治措施沒有從發(fā)生水土流失主導(dǎo)因子的形成和發(fā)展規(guī)律性方面來設(shè)計、布設(shè)；沒有綜合考慮該區(qū)的自然特點、社會經(jīng)濟情況、土地利用結(jié)構(gòu)等綜合因素，沒有進行優(yōu)化配置；沒有制定統(tǒng)一的防治標(biāo)準(zhǔn)，對各項防治措施的防治能力也沒有明確說明；工程措施特別是整地工程的防治規(guī)模缺乏計算的理論依據(jù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。由于設(shè)計模糊，在實施時只能把各項防治措施“堆放”在一條小流域內(nèi)，不管各項措施在具體條件下是否具有防治水土流失的能力。這導(dǎo)致人們把水土流失綜合治理視為 “拼盤”，認(rèn)為“水保水保，人人會搞，不是修梯田，就是造林種草”。

我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，對水土保持工作提出了更高、更全面的要求。面對這種態(tài)勢，有必要對水土保持措施存在的不足進行認(rèn)真的思考和研究，把小流域的綜合治理提高到新的水平。

一、坡面徑流與水土流失的關(guān)系

1.坡面徑流是產(chǎn)生水土流失的主導(dǎo)因子

凡是降雨以暴雨形式出現(xiàn)的水土流失區(qū)，坡面徑流是導(dǎo)致地表土產(chǎn)生位移和搬運的主要動力。坡面徑流的流速及徑流深的大小，決定水土流失的程度。根據(jù)季耶里公式，坡面徑流的流速越大，越能移動大體積的沙粒；根據(jù)杜波伊提出的計算泥沙流量公式，徑流深越大，流水的挾沙量越大；根據(jù)杜波伊和克列伊的研究，坡面徑流的切應(yīng)力與徑流深成正比例關(guān)系，徑流深越大，切應(yīng)力越大，沖刷的動能越大，造成的水土流失越嚴(yán)重。

2.形成坡面徑流的因素

地形、土壤、植被、降雨等諸多自然因素，直接影響坡面徑流的形成和流量、流速與沖刷力。

地形影響坡面徑流的因素主要是坡長、坡度，坡度是產(chǎn)生坡面徑流的必要條件?？赏ㄟ^實施坡面整地、坡改梯工程等來減小坡長，可減少坡面徑流的徑流量和徑流速度。

土壤的透水性與抗蝕性是影響坡面徑流的關(guān)鍵因素。通過改良土壤理化性質(zhì)，增加地面植被覆蓋，增強土壤的透水性和持水量，增加土壤入滲，使地表水變?yōu)榈叵滤?，從而改變徑流的運行軌跡。

植被的覆蓋度是影響坡面徑流的重要因素。當(dāng)林冠郁閉度在0.7以上、草覆蓋度在0.5以上時，攔蓄10年一遇暴雨的面積作用系數(shù)是0.95。

地面上不可預(yù)見的徑流，主要是由暴雨所產(chǎn)生的。在相同的產(chǎn)流面上，降雨強度越大，產(chǎn)生的徑流越大。所以說暴雨是產(chǎn)生坡面徑流的最主要因素，因此設(shè)計坡面徑流的防治措施必須以一定頻率的暴雨為基礎(chǔ)。

二、科學(xué)調(diào)控坡面徑流是控制水土流失的關(guān)鍵

水土保持徑流調(diào)控理論與實踐中關(guān)于防治措施的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，是以該類型區(qū)的多年平均年降水量為基礎(chǔ)，以林草生長所需的水量換算成獲取坡面徑流量的面積為依據(jù)來設(shè)計治理措施的攔蓄規(guī)模，沒有將防治措施的防治標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)用水保證頻率區(qū)別開來。

甘肅省地方標(biāo)準(zhǔn)中，提出了小流域綜合防治工程整體設(shè)計的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和體系布設(shè)，并用聚流原理即安全聚流比和增產(chǎn)聚流比作為各單項治理措施的設(shè)計依據(jù)。但在聚流比計算中，重視防治措施的設(shè)計攔蓄深計算，輕視防治措施的泥沙攔蓄深計算，這樣就影響了聚流原理在實踐中的應(yīng)用。

1.工程防治措施的防治能力與防治標(biāo)準(zhǔn)分析

坡面徑流是產(chǎn)生水土流失的主導(dǎo)因子，所以治理水土流失必須把防治坡面徑流放在首要位置。根據(jù)坡面徑流的運行規(guī)律，改變一部分環(huán)境因子：一是改變微小地形，通過減小坡長、縮小產(chǎn)流面來切斷徑流線，將坡面徑流切斷、分散，分而治之，從而減小徑流量和徑流速度，不讓雨水匯集形成有沖刷力的股流；二是增加地面植被覆蓋，改良土壤理化性質(zhì)，增強土體的抵抗力，增加土壤入滲，減小地表徑流。通過力所能及的手段，減小坡面徑流的徑流量，減緩坡面徑流的徑流速度，促使外營力（坡面徑流）的破壞力減小，終將使外營力的破壞力不大于土體的抵抗力，達到治理水土流失的目的。

在最小的治理單元內(nèi)，在一定的防治標(biāo)準(zhǔn)下，如果各項調(diào)控坡面徑流的防治措施能夠安全滯蓄暴雨洪水，又不發(fā)生土壤流失，就是實現(xiàn)了防洪安全，即防治措施的攔蓄量不小于聚流（流失）面積上產(chǎn)生的流失量。

設(shè)計的徑流調(diào)控防治體系對一定頻率的暴雨條件下所產(chǎn)生的徑流實現(xiàn)了安全滯蓄、全部利用，對所挾帶的泥沙實現(xiàn)了全攔全蓄，達到了持續(xù)、穩(wěn)定防治水土流失的目的。但穩(wěn)定是有條件的，即在一定頻率的暴雨條件下。所以在小流域的綜合治理設(shè)計時，必須制定小流域的防治標(biāo)準(zhǔn)。

以產(chǎn)生水土流失的主導(dǎo)因子——坡面徑流為主，綜合考慮防治措施的防洪安全、建設(shè)規(guī)模及其投資等因素，工程防治措施的防治標(biāo)準(zhǔn)，宜確定為50年一遇至100年一遇最大24小時暴雨。

2.工程防治措施攔蓄面積的生產(chǎn)利用能力分析

徑流調(diào)控防治體系不僅要攔蓄洪水和泥沙，還要滿足生產(chǎn)利用要求，即在生產(chǎn)利用（設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)）條件下，聚流面積的產(chǎn)洪量不大于攔蓄面積保收允許滯洪量，且產(chǎn)沙量不大于攔蓄面積保收年允許淤積攔沙量。

當(dāng)防治措施攔蓄面積內(nèi)淹水深度小于或等于臨界淹水深度、防治措施攔蓄面積內(nèi)年泥沙淤積厚度小于或等于臨界淤積厚度時，流入防治措施攔蓄面積內(nèi)的洪水及所挾帶的泥沙均不影響種植作物的正常生長，達到生產(chǎn)利用的目的。

綜合考慮各種農(nóng)作物的耐淹水深、耐淤泥厚及種植作物生長特性等因素，小流域工程防治措施攔蓄面積的生產(chǎn)利用設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，宜確定為3年一遇至10年一遇最大24小時暴雨。

三、坡面徑流防治措施的防治標(biāo)準(zhǔn)與小流域的治理面積分析

小流域內(nèi)的工程措施，不僅本身不產(chǎn)生徑流，而且還能攔蓄聚流面的產(chǎn)流，有較高的攔蓄能力。造林種草措施跟工程措施不一樣，有著較長的治理過程期，在不同的生長過程期內(nèi)，有不同的攔蓄能力。當(dāng)林冠郁閉度在0.7以上、草覆蓋度在0.5以上時，攔蓄10年一遇暴雨的面積作用系數(shù)是0.95。綜合考慮工程與林草措施防治坡面徑流的能力，小流域的防治標(biāo)準(zhǔn)宜確定為3年一遇至10年一遇最大24小時暴雨。

在防治標(biāo)準(zhǔn)即一定頻率的暴雨條件下，小流域內(nèi)的各項防治措施是各自實現(xiàn)了對暴雨徑流的安全滯蓄和泥沙的全攔全蓄，即實現(xiàn)了治理的相對穩(wěn)定，這樣的防治措施所對應(yīng)的聚流面積就是小流域的治理面積。各項措施在防治標(biāo)準(zhǔn)下沒有實現(xiàn)治理的相對穩(wěn)定，是不能統(tǒng)計為小流域治理面積的，應(yīng)屬于流失面積。治理面積與流失面積之和為小流域的總面積。

流域內(nèi)的工程措施，從工程竣工后就可計算為小流域的治理面積。造林種草措施，在林草生長過程期內(nèi)，要充分考慮因林草措施達不到預(yù)期目標(biāo)而發(fā)生的水土流失，要發(fā)揮大自然的生態(tài)修復(fù)功能，實施封禁治理措施；或者繼續(xù)深化治理，使之實現(xiàn)治理的相對穩(wěn)定。當(dāng)林冠郁閉度在0.7以上、草覆蓋度在0.5以上時，就可計算為小流域的治理面積。

目前計算小流域的治理面積是將梯田、造林、種草等各項防治措施的面積累加起來，不管是防治能力高的梯田、整地等工程措施，還是防治能力低、生長成“小老頭樹”的造林措施，都一同對待，沒有區(qū)分開來，沒有考慮各項防治措施在一定條件下是否有能力防治水土流失。對小流域治理面積的統(tǒng)計，要根據(jù)小流域的防治標(biāo)準(zhǔn)，逐項驗收防治措施，各項防治措施實現(xiàn)相對穩(wěn)定后才能夠計入。只有各項防治措施分別實現(xiàn)相對穩(wěn)定，整個小流域才能實現(xiàn)相對穩(wěn)定。

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