流域水流失控制思路的探討

王艷麗，李 棟

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080;2.水利部珠江委西江局，南寧530007)

1 水流失控制的思路

1.1 水流失的概念

水流失的概念特指水土流失中水的損失。《中國水利百科全書·水土保持分冊》中將水土流失定義為:在水力、重力、風力等外營力作用下，水土資源和土地生產力遭受的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失，又稱水土損失。在水土流失的詞條下，進一步說明水的損失在有些國家的水土保持文獻中是指植物截留損失、地面及水面蒸發損失、植物蒸騰損失、深層滲漏損失、坡地徑流損失。在中國水的損失主要是指坡地徑流損失，而坡地徑流損失是指大于土壤入滲強度的雨水或融雪水因重力作用沿坡地流失的現象［1］。

《中國水土保持》(第2版)中把水土流失解讀為“在水力、重力、風力等外營力以及人類活動作用下，水土資源和土地生產力遭受的破壞和損失”。就水資源而論，水資源的破壞是指導致水資源的質量下降，使其不能發揮原有的功能和作用;水資源的損失是指水資源沒有被充分地利用，而是白白地流走，是水資源的數量減少和損失。

1.2 水流失控制的基本思路

1)水流失控制以流域為單元。流域是水文循環的最小單元，在流域的集水單元內，上下游、左右岸通過水這一最活躍的環境因子而密切地聯系在一起，構成一個有機的整體。局部的水流失控制措施和方法，可能具有一定的效果，但是作為資源的保護與合理利用，必須從流域整體出發，考慮局部措施對上下游的影響，兼顧流域各方的利益。

2)控制流域水資源量的損失，尤其是控制坡面徑流損失是水流失控制的中心。通過流域水土流失綜合治理和水土保持生態修復措施，改善流域的植被覆蓋率，增強流域涵養水分的能力，特別是上游地區的滯水、保水能力，增加雨水的入滲量，達到延長降雨匯流歷時的效果，消除流域猛漲猛落的洪水災害，實現枯水期流量明顯增加，洪水期流量顯著減少，河川徑流年內分配更趨于均勻。同時，流域內相應的截水、儲水、滲水等工程措施是水流失的控制重要措施，可以增加可用的水資源量，較少降雨后的徑流損失水量。

3)改善流域水資源的質量。水流失造成水資源的質量下降，水質惡化，控制水流失的措施要達到改善流域水質的效果。實踐證明，流域的水土保持生態修復措施，可以改變流域的水質。

2 流域水流失控制的綜合措施

按照以上思路，采取相應的措施實施流域水流失的綜合控制。

2.1 推進流域上游水源涵養林建設

森林植被的保水作用主要是在降雨時通過截留、滲蓄等途徑，吸收降雨，減少徑流，使水分暫時得以儲存，防止水土流失的發生。暫時儲存的水分以土內徑流的形式或以地下水的方式補給河川，從而起到調節河流流態的作用，涵養水源功能。中國專家在東北的實驗表明，有林流域比無林流域的匯流歷時延長1.62～5.0倍，在長白山原始森林下游的徑流站觀測到的匯流歷時平均延長7.65倍，最小延長3.6倍，最多延長13.3倍。黃河水利委員會在某地進行的森里植被攔洪效果調查表明，森林能攔蓄暴雨徑流平均達70%，最高達80%，削減洪峰流量在60%以上。林地具有較強的入滲能力，據北京林業大學在江西不同地類土壤入滲能力的研究表明，馬尾松林地、杉木林地和灌木林地的飽和導水率分別是裸地的21.25、30.54和11.21倍。中國科學院在陜西省黃土林地的研究中，用雨強0.03～5.0 mm/min范圍內的人工降雨法進行入滲實驗，得出林地的穩滲率是農耕地的2.4～2.9倍，疏草地的1.6～1.8倍［3］。由此可見森林在延緩匯流歷時、削減洪水和涵養水分方面的顯著作用。因此，最大限度地保護流域內的森林資源，積極推進上游水源涵養林的建設，是流域水流失控制的有效措施。

2.2 構筑流域耕地水土保持防護體系

經濟的發展和人口增長的壓力導致大面積的林地被砍伐，變成了耕地，因此耕地已成為不少流域內面積最大的土地利用類型，在流域現有的耕地上構筑完善的水土保持防護體系，既可以起到保土的作用，也可以控制流域的水流失。

耕地水土保持防護體系包括水土保持農業措施、林業措施和工程措施。

水土保持農業措施主要包括水土保持耕作措施、水土保持栽培技術措施、土壤培肥技術、旱作農業技術和符合農林業技術等。這些技術方法在生產實踐中得到了廣泛的應用，在防治土壤侵蝕的同時，也可以減小地表徑流，起到控制水流失的作用。

水土保持林業措施主要是指農田防護林以及坡耕地水土保持林業生態工程措施，實現保土保水的效果。尤其是我國耕地的35%為坡耕地，這部分耕地的水土流失比較嚴重，通過建設水土保持林業生態工程，即在同一地塊上種植農作物和林木(含經濟林木和草)，主要包括配置在緩坡耕地上的水流調節林帶、生物地埂(生物壩、生物籬)，配置在梯田地坎防護林及坡地農林(草)復合工程措施，可以有效減少和控制坡耕地的水流失［3］】。

水土保持工程措施主要是梯田以及其它坡面治理工程措施，通過消除或減緩地面坡度，截短徑流流線，削減徑流沖刷力，強化降水就地入滲與攔蓄，達到保持水土的效果。

2.3 采取措施加大降雨的入滲量，增加地下水的補給

地下水是水資源的重要組成部分，流域的地表徑流滲入地下，補給地下水，是水資源的自然轉化過程。水流失的主要形式之一就是由于地表植被的破壞和土壤滲透能力的下降，降雨沒有形成有效的地下水補給，降低了流域地下水資源的恢復能力。增加地下水的補給一方面要通過生態環境的改善，提高降雨自然下滲的能力;另一方面要規劃和建設地下水庫，利用巖石空隙為儲水空間，在人工干預下形成具有一定調蓄能力的水資源開發利用工程，在雨季或豐水期進行人工補給，實現水資源的高效利用［6］。

2.4 維護河岸植被緩沖帶的完整，借助河岸植被緩沖帶遏制水流失

河岸植被緩沖帶是指河岸兩邊向岸坡爬升的由樹木(喬木)及其他植被組成的緩沖區域，其功能是防止由坡地地表徑流、廢水排放、地下徑流和地下水流所帶來的養分、沉積物、有機質、殺蟲劑及其他污染物進入河溪系統。20世紀70年代和80年代早期，環境科學家們開始認識到流域的水質與殘留在田地邊緣的地表水和地下水的水質相差較大［6］。這些結果的發現，致使河岸緩沖帶的相關研究在美國和加拿大迅速展開，英國和歐洲的一些國家也進行了相關的研究。河岸植被緩沖帶是水土保持的最后一個防線，一方面可以阻止坡地徑流攜帶的土壤顆粒最終進入河道，另一方面可以通過植被帶的過濾，凈化地表徑流，使進入河道的水質更加干凈。目前，我國的河岸植被緩沖帶受到很大的破壞，加劇了水土流失的危害。所以，維護河岸植被緩沖帶的完整，恢復河流的綠色廊道，可以改善流域水資源的質量，是一項極其有效的水流失控制措施。

2.5 保持流域地表天然狀態，控制流域內地表硬化面積

流域內經濟社會的發展，不斷地改變著流域下墊面的條件，其中開發建設項目對地表的擾動以及流域內城鎮居民區的建設，也在不同程度上改變降雨的徑流和入滲條件，單個項目和居民區的影響可能不大，但是它們在流域內的總體效應和累積后果，也是非常大的，應該引起足夠的重視。

2.5.1 流域內的開發建設項目

中國經濟的高速發展，帶來了大量的開發建設項目，各類建設項目增加了地表的硬化面積，路面建筑、工業與民用建筑等對降水下滲的影響造成水流失［8］，加大了河道行洪壓力，降低了水資源的利用效率。因此，要提高開發建設項目水流失控制的認識和手段。例如，北京六環、榆林-靖邊高速公路等項目，在建設工程的同時，建設集雨工程，利用公路作為集水面，收集汛期的雨水，既減少了地表徑流，又緩解了公路沿線植物需水的矛盾［4］。關鍵是在理念上要有更新和轉變，開發建設項目要最大限度地減少對地表，特別是植被的擾動，要大力開發透水的硬化材料，要設計更多地考慮雨水的收集和儲存設施，以減少工程造成的水流失。有條件的地區還用立法，規定開發建設項目采取一定的雨水收集措施。

2.5.2 流域內的城市和人口集中的城鎮

城市是流域內建設項目最集中、硬化面積最大的區域，城市道路、廣場、建筑物等等，無不對降雨徑流產生影響，城市規模越大，影響越強烈。近年來我國部分城市暴雨產生的嚴重積水問題引發公眾對城市積水問題及防洪能力的高度關注。

2011年6月23日發生在北京市的那場暴雨后，有關部門組織相關專家進行了研究，相關專家提出如果能夠全面建立起合理的雨水利用系統，那么1 a北京市能收集1億m3的雨水。這個數字不小，北京市所有居民一年的生活用水也就20多億m3［5］。所以要借鑒國外先進經驗，通過建設雨水蓄積池等措施，加強雨洪收集，把雨水作為一項重要的資源利用起來。要將雨水收集納入地方立法，努力建設節水型城市，不但可以減少路面排水壓力，也可以節約水資源。

除了上述情況以外，在流域水土流失綜合治理規劃中，也應適當地規劃、設計雨水收集設施，減少地表和坡面的徑流，控制水流失。

［1］王禮先.中國水利百科全書:水土保持分冊［S］.北京:中國水利水電出版社，2004.

［2］王禮先，朱金兆.中國水土保持:第2版［M］.北京:中國林業出版社，2005.

［3］王治國，張云龍，劉徐師，等.林業生態工程學—林草植被建設的理論與實踐［M］.北京:中國林業出版社，2000.

［4］曾大林.用新理念提升開發建設項目水土保持工作［J］.中國水土保持，2006(6):5-7.

［6］魏曉華，孫閣.流域生態系統過程與管理［M］.北京:高等教育出版社，2009.