黄土高原丘陵沟壑区小流域浅沟和切沟侵蚀区的界定_李斌兵
第28卷第5期2008年10月水土保持通报BulletinofSoilandWaterConservationVol.28,No.5Oct.,2008
收稿日期:2008-04-21 修回日期:2008-06-10 资助项目:国家973项目(2007CB407201);中国科学院西部行动计划(二期)(KZCXZ-XB-05-03);西北农林科技大学创新团队计划项目(04440202) 作者简介:李斌兵(1968—),女(汉族),陕西省安康市人,博士生,主要研究方向为地图学与地理信息系统。E-mail:libinbing8@vip.sina.com。 通信作者:郑粉莉(1960—),女(汉族),陕西省蓝田县人,研究员,博士生导师,主要研究方向为土壤侵蚀过程、预报及效应评价。E-mail:flzh@ms.iswc.ac.cn。黄土高原丘陵沟壑区小流域浅沟和切沟侵蚀区的界定李斌兵1,3,郑粉莉2,张鹏2
(1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安715600;2.西北农林科技大学
黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;3.武警工程学院,陕西西安710086)
摘 要:验证了国外发生浅沟侵蚀和切沟侵蚀判定式在黄土丘陵区的适用性。通过GPS实测数据并结合GIS空间分析与统计回归方法,建立了适用于黄土高原丘陵区的发生浅沟侵蚀和切沟侵蚀判定式。研究结果表明,在黄土高原丘陵沟壑区,随着坡度的增大,发生浅沟侵蚀和切沟侵蚀的临界值a增大,高强度降雨致使判定式中汇水面积(A)的指数b值减小,从而降低了汇水面积的影响作用。在假定其它因素相同时,浅沟形成只需较小的汇水面积,而切沟形成则需要相对较大的汇水面积;当单位汇水面积相同时,发生切沟侵蚀比浅沟侵蚀需要更大的坡度。利用国外研究结果预测提取的浅沟侵蚀和切沟侵蚀发生区,明显夸大了研究区的沟蚀发生区;而用作者所建立的判定式提取的浅沟和切沟侵蚀分布区与野外实际相当吻合。即浅沟侵蚀主要发生在15°～35°的沟间地上,其分布面积占整个沟间地面积的60%,切沟侵蚀主要发生在大于35°的沟坡地上,其分布面积占整个沟坡面积的93%。关键词:浅沟侵蚀;切沟侵蚀;汇水面积文献标识码:A 文章编号:1000—288X(2008)05—0016—05 中图分类号:S157.1
GeomorphicThresholdDeterminationforEphemeralGullyand
GullyErosionAreasintheLoessHillyGullyRegion
LIBin-bing1,3,ZHENGFen-li2,ZHANGPeng2
(1.CollegeofTourismandEnvironmentalScience,ShaanxiNormalUniversity,Xi'an,Shaanxi,710062,China;2.CollegeofResourcesandEnvironment,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shannxi712100,China;3.TheCollegeofArmedPoliceForcesofEngineering,Xi'an,Shaanxi710086,China)
Abstract:BymeansofGPSmeasurementdatainresearchareasandcombinedwithGISspatialanalysisand
statisticalregressionmethod,thispapervalidatedtheforeigncriticalrelationsforoccurringephemeraland
gullyerosioninthehilly-gullyregionofLoessPlateauandestablishedthecriticalrelationsfordetermining
ephemeralgullyerosionandgullyerosionareas,respectively.TheresearchresultsindicatedthatintheLoess
Plateauarea,withanincreaseofslopegradient,thethresholdvalues(a)foroccurringephemeralgullyandgullyero-
sionincreased;andmeanwhile,thehighrainfallintensitycausedtheexponentialvalue(b)ofthecriticalupslopearea
decreased,whichreducedtheeffectofthecriticalupslopearea.Underthesamecondition,occurringephemeralgully
erosionneededlesscriticalupslopeareathanthatofoccurringgullyerosion;andwiththesamecriticalupslopearea,
theoccurrenceofgullyerosionneededhigherslopegradientthanthatofoccurringephemeralgullyerosion.Byusing
theforeigncriticalrelationsofephemeralgullyandgullyerosiontodrawoccurringareasofephemeralgullyandgully
areainloesshilly-gullyregion,thepredictedephemeralandgullyerosionareawasover-estimated.Byusingoures-
tablishingcriticalrelationsofephemeralgullyandgullytodelineateoccurringareasofephemeralgullyandgullyarea
intheloesshilly-gullyregion,thepredictedephemeralandgullyerosionareaverymatchedtotheactualdistribution
ofephemeralandgullyerosioninthefield.Thatis,ephemeralgullyerosionmainlyhappenedonhillslopeswith15°
～35°,accountedfor60%ofthehillslopearea;andthegullyerosionmainlyoccurredongullyslopeswithmorethan
35°,occupied93%ofthewholegullyslopearea.
Keywords:ephemeralgullyerosion;gullyerosion;upslopeareaDOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2008.05.016 浅沟和切沟侵蚀在黄土高原丘陵沟壑区流域侵
蚀产沙中占有重要地位。据野外观测资料表明,浅
沟和切沟侵蚀带的侵蚀产沙量占整个流域侵蚀产沙
量的50%以上[1]。因此,建立黄土高原地区复杂侵
蚀环境的分布式预报模型,必须考虑浅沟和切沟侵蚀
的作用和影响。为此,必须对浅沟侵蚀和切沟侵蚀进
行定量化研究,而定量化研究的前提是如何通过有效
方法划定流域浅沟侵蚀区和切沟侵蚀区。
有关浅沟侵蚀区和切沟侵蚀区的确定近10a来
取得了一定的进展。Patton和Schumm[2]对美国科
罗拉多州沟蚀区的地面坡度与汇水面积关系进行了
研究,在此基础上,BeginandSchumm[3]得到了沟蚀
发生的判定式(S·Ab=a,a是沟蚀发生的临界值,b
是汇水面积的指数),只有S·Ab>a时,才有沟蚀发
生的可能。Vandaele等[4]通过对来自于不同地区的
S,A数据分析,得出了a为0.5,b为0.4。目前国内
这方面的研究非常薄弱,严重限制了沟蚀过程定量化
研究和侵蚀预报模型的建立。由于在不同的自然地
理带,沟蚀发生发展过程不尽相同,因此,国外的研究
结果能否适用于我国复杂的侵蚀环境还有待进一步
验证。本文基于黄土高原丘陵沟壑区实测资料,在对
国外研究成果进行验证的基础上,借助GIS技术和
数理统计方法,确定出适合我国黄土高原丘陵沟壑区
浅沟和切沟侵蚀区的判定式,其研究结果将加深对沟
蚀过程的认识,并为建立适用于我国复杂地形区的侵
蚀预报模型提供科学依据。
1 材料及方法
1.1 研究区域概况
纸坊沟小流域位于陕西省安塞县境内,地处延河
中上游,是延河支流杏子河下游的一级支沟,属于黄土
丘陵沟壑区第二副区,其地理位置在东经109°13′46″—
09°16′03″,北纬36°42′42″—36°46′28″。流域面积8.37
km2。受基础地形和现代土壤侵蚀影响,流域呈现出
沟谷密集,沟壑密度高达8.06km/km2(1∶50000地
形图取50m以上沟谷量算),地面起伏率大,梁峁顶与
沟谷高差多在150～200m。流域内土壤侵蚀以水力
侵蚀为主,其次为重力侵蚀。梁峁坡以片蚀、细沟侵蚀
和浅沟侵蚀为主,沟坡以切沟、冲沟、悬沟侵蚀和重力
侵蚀为主[5],形成沟壑密布的侵蚀景观。纸坊沟流域
在气候区划上属暖温带大陆性半干旱季风气候,据中
国科学院水利部水土保持研究所安塞试验站提供的
1996—2002年气象观测资料,年平均降水量448.8
mm,且降水集中,6—9月降水量占到全年降水量的71.2%,且常为暴雨型集中降水。1.2 汇水面积和坡度的获取方法
获取汇水面积和坡度一般有两种方法,一种是利用实测数据进行推算,这种方法精确度较高,但对于
获取大范围,大数据量,难度较大且费时费力;另一种
方法是利用数字地面模型,结合地形分析算法来获取
汇水面积和坡度;这种方法的优点是数据处理速度
快,提取方便,适合大范围,大数据量的情况。本文主
要利用地形分析算法,将得到的汇水面积和坡度经过
数据回归,来推算沟蚀发生的临界地形参数,从而界
定浅沟和切沟侵蚀。为了说明研究结果的可靠性,用
2006和2007年高精度GPS(Trimble5700RTK)在
安塞纸坊沟流域浅沟侵蚀区和切沟侵蚀分布区的实
测数据进行回归拟合,分别建立浅沟侵蚀和切沟侵蚀
区的判定式;为了进一步解释结果的可靠性,将浅沟
侵蚀区和切沟侵蚀划区结果与卫星影像进行对比。
汇水面积是一条浅沟或切沟所在集水区出口以
上的面积,是流经某点或某段等高线上游的所有地形
的投影面积。单位汇水面积是单位长度等高线上游
的汇水面积,定义为某段等高线上游汇水面积与等高
线长度的比率。本文基于1∶1万DEM,利用地形分
析算法求取单位汇水面积和坡度数据。
在实际地形表面上汇水面积和单位汇水面积是
依据流向和流线分布的,流向是水流坡度的最大方
向,即坡向或其近似值;流线是沿流向的水流路径。
所以在DEM上求汇水面积的关键是确定流向。本
文在计算汇水面积时,选择了多流向路径算法之一的
无穷方向法Dinf[6]。其基本思路如图1所示。
东北黑土区侵蚀沟的治理意义及治理措施浅析
东北黑土区侵蚀沟的治理意义及治理措施浅析
作者：刘铮辉 荆元 陈彭 王少帅 董凡
来源：《农村农业农民·B版》2023年第12期
摘 要：侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式。东北黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多，若不及时防治，伴随着降雨可能持续发生溯源和下切侵蚀，引发沟岸崩塌，使得侵蚀沟快速发育，造成耕地损毁、土地破碎，严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。在总结东北黑土区侵蚀沟的概况、成因和危害的基础上，提出了侵蚀沟治理的重要意义和措施，以期为相关问题的解决提供借鉴。
关键词：黑土区；侵蚀沟；耕地安全；水土流失；治理措施
东北黑土区被国家定位为粮食安全和生态安全保障区，是我国最大的商品粮基地，对国家粮食安全发挥着举足轻重的作用，同时也是国家重要的生态安全屏障。东北黑土区大规模开发仅有百余年，但开发强度大、速度快，耕地面积已由中华人民共和国成立初期的100余万亩扩展为4.5亿亩，占全国耕地面积的24.6%、粮食总产量的20%、商品粮的1/3。快速扩张的耕地面积导致生态短期内遭到了严重破壞，再加上降雨集中，水土流失加剧，东北黑土区是继黄土高原之后我国水土流失严重的区域之一。侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式，黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多，若不及时防治，伴随着降雨可能会持续发生溯源和下切侵蚀，引发沟岸崩塌，使得侵蚀沟快速发育，成为东北黑土区的主要产沙源，造成耕地损毁、土地破碎，使可利用土地资源减少，限制耕地机械化作业，严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。
一、侵蚀沟的概况
东北黑土区侵蚀沟主要集中在漫川漫岗区和丘陵沟壑区。丘陵沟壑区的海拔变化较为明显，为300～1 800米，主要分布在辽河与东辽河的中上游，该地区山体坡度多在5°以上，坡体长度多在100米以上，区域总面积约43万平方千米；而漫川漫岗区则主要分布在大小兴安岭延伸的山前台地一带，海拔较平缓，为250～450米，坡体长度多在200米以上，总面积约11.5万平方千米，坡体斜度为3°～8°，侵蚀沟分布密度约1.5千米/平方千米。从各省分布情况看，侵蚀沟数量最多的是黑龙江省，占区域总量的39.08%；辽宁省最少，占15.96%。侵蚀沟长度最长和面积最大的是内蒙古自治区，分别占区域总量的56.14%和58.85%；吉林省侵蚀沟长度最短，占10.1%，辽宁省侵蚀沟面积最小，占5.44%。从流域分布情况看，松花江流域侵蚀沟占比较大，为沟道总数的75.94%，其中76.21%为不稳定沟道；侵蚀沟总面积占区域侵蚀沟总面积的91.10%，侵蚀沟总长度占区域侵蚀沟总长度的81.93%。 二、侵蚀沟的成因
水利水电工程专业案例-分析例题
1 案例分析计算练习题：
抽样题1
题干:东北黑土区某区域拟对坡耕地的水土流失与产量之间关系进行调查，调查区坡耕地总面积150000hm2，为了提高调查精度和减少抽样数量，按坡度将坡耕地划分为5度以下，5～8度，8－15度，15度以上四类，根据以往调查，大致各坡度级坡耕地占分别占总面积的比例大约为25%、35%、30%和20%。
1、采取何种抽样方案最为合理？
A 随机抽样 B 机械抽样 C 分层随机抽样 D整群抽样
答案：C
根据教材P27和P31的定义，对总体单元特征值的大小有明显差异，并出现层次时，且调查区域面积＞1000km2，为了提高调查精度和减少抽样数量，最适于采用分层随机抽样。教材P45，调查精度控制
2、若采用高分辨率遥感影像判读的方案，经精细纠正后的误差及图斑（班）接边误差应分别控制多少个像元以内？
答案：见案例教材P57：经精细纠正后的误差控制在1个像元内，图斑（班）接边误差应大与遥感影像的0.5个像元。
3、拟采用随机分层成数重复抽样方法对遥感判读进一步检校，确定抽样可靠性指标为95%（t=1.96），精度为80%，考虑10%的安全系数，哪么成数抽样的样本单元数最接近以下数据的是？
A 380 B 400 C 420 D 440
答案：C（案例教材P31）n=t2(1-p)/E2p
p成数预计值(占地面积最小的地类在总体全部单元数中所占的比重)本例中最小的为20%；
t可靠性指标，a=95%时t=1.96;
E相对允许误差，E=1-Pc,Pc为精度。
n=1.962(1-20%)/(1-80%)220%
抽样题2
调查黄土高原沟坝地单位面积产量，假定我们知道其标准差为1000，要求的调查误差不超过100公斤，在可靠性指标（臵信度）为95%时查表t=1.96,所需的样本单元数是多少。
n=t2σ2/△x2 t可靠性指标，a=95%时t=1.96; σ2总体方差，△x限误差
1水保基础知识汇总
1、什么是水土流失？
答：水土流失是在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括水损失与土壤侵蚀、山洪和泥石流等。
2、什么是土壤侵蚀？
答：指土壤及其母质在外营力的作用下剥离搬运和沉积的全过程。即水土流失、水土资源的破坏与损失，包括：水损失（径流损失、渗漏损失、蒸散损失）；土流失（崩塌、滑坡、风蚀）；水+土的流失（水蚀）；水土混合流失（泥石流）；土地资源的破坏和土地的生产力下降（荒漠化、沼泽化、盐碱化等）。
3、土壤侵蚀依据外营力可分为哪几类？
答：土壤侵蚀基本以侵蚀外营力为依据进行划分，同时考虑侵蚀形式和防治特点，土壤侵蚀的分类如下：
4、什么是溅蚀 ？
答：溅蚀是指裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象。它是在一次降雨中最先导致的土壤侵蚀。
裸露的坡地受到较大雨滴打击时，表层土壤结构遭到破坏，把土粒溅起，溅起的土粒落回坡面时，坡下比坡上落得多，因而土粒向坡下移动，随着雨量的增加和溅蚀的加剧，地表往往形成一个薄泥浆层，再加之汇合成小股地表径流的影响，很多土粒随径流而流失，这种现象常称为溅蚀。溅蚀破坏土壤表层结构，堵塞土壤孔隙，阻止雨水下渗，为产生坡面径流和层状侵蚀创造了条件。
5、什么是面蚀 ？
答：面蚀是指由于分散的地表径流冲走坡面表层土粒的一种侵蚀现象，探视土壤侵蚀中最常见的一种形式。由于面蚀面积大，侵蚀的又是肥沃的表土层，所以对农业生产的危害很大。根据面蚀发生的地质条件、土地利用现状的不同及其表现的形态差异，又可以分为层状面蚀、鳞片状面蚀、砂粒化面蚀和细沟状面蚀四种。
6、什么是沟蚀 ？
答：沟蚀是指由汇集在一起的地表径流冲刷破坏土壤及其母质，形成切入地表及以下沟壑的土壤侵蚀形式。面蚀产生的细沟，在集中的地表径流侵蚀下继续加深、加宽、加长，当沟壑发展到不能为耕作所平复时，即变成沟蚀。沟蚀形成的沟壑成为侵蚀沟。
甘肃省黄土高原地区淤地坝安全运用对策探讨
中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１２年第６期 ・２３・
甘肃省黄土高原地区淤地坝
安全运用对策探讨
李晓霞
（甘肃省水利厅水土保持局，甘肃兰州７３００００）
［关键词］水土保持；淤地坝；安全运用；甘肃省
【摘要］甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设近６０年来，在拦截泥沙、蓄水滞洪、减蚀固沟、淤地增产、改善环境等方
面发挥了巨大作用，但局部地区个别工程存在质量不高、运行管护措施不到位、除险加固不及时等安全隐患和问题。总
结了甘肃省淤地坝建设成效，提出要实现淤地坝工程安全运用，必须采取合理布局选址、科学规划设计、高标准高质量筑
坝、尽责管理维护等措施。 ［中图分类号】￥１５７．２ ［文献标识码］ｃ ［文章编号］１０００—０９４１（２０１２）０６—００２３—０２
甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设经历了群众自发修
建、黄委试点、项目建设、坝系工程建设等４个阶段的实践，取
得了较为丰富的建坝经验，淤地坝在拦截泥沙、蓄水滞洪、减蚀
固沟、淤地增产、改善环境等方面发挥了巨大的作用，但也存在
个别工程质量不高、运行管护措施不到位、除险加固不及时等
安全隐患和问题。如何实现黄土高原地区淤地坝工程安全运
用是摆在我们面前亟待解决的重大课题。
１建设成效综述
甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设从１９５３年黄委西峰
水保科学试验站在南小河沟建成十八亩台水库开始，先后经历
了２０世纪六七十年代群众自发修建、八九十年代黄委试点、近
２０年单坝建设、近１Ｏ年坝系工程建设等４个阶段的实践，截至
２０１１年底，累计建成、保存在册的各类淤地坝１ ６２３座。这些淤
地坝建成后，可控制水土流失面积３ ８７５ ｋｍ ，拦截泥沙３．４１亿
ｔ，发展优质坝地４ ７３１ ｈｍ。，年增产粮食２ １２９万ｋｇ，能有效解决
１１．７万人和９．８万头牲畜的饮水问题，修通乡村道路约２ ３００
ｋｍ，在防治水土流失、减轻山洪灾害、减少人黄泥沙、改善生态
环境、解决人畜饮水、方便群众出行、促进农业生产发展等方面
浅析西吉县吉强流域水土流失成因及防治现状
２０１０年第２０
浅析西吉县吉 强流域水土流失成因及防治现状
高振东 ，张鹏兵 ，蒙恩仓
（１西吉县水务局，宁夏固原７５６２００；２固原市原，ｋｌ１区水务局，宁夏固原７５６０００）
摘要：分析了西吉县吉强流域的水土流失成因包括自然因素和人为因素，水土流失造成的危害，该流域防治的现状、效
果，并总结了水土流失的治理经验。
关键词：水土流失；成因；现状；效果；治理经验
西吉县地处西北黄土高原中部，属黄土丘陵沟壑区，以
黄土梁峁侵蚀地貌为主。西吉县的吉强流域又因流水侵蚀，
沟壑纵横，梁峁相间，地形支离破碎，上游地面坡度较缓，下
游坡陡沟深，地形破碎，梁顶较平缓，梁坡较陂。流域内海拔
高程相差悬殊，由南向北呈强烈倾斜趋势。该流域涉及西吉
县３个乡（镇）１８个行政村，总人口２８ ４３１人，总土地面积
１７４．１７ｋｒｎ２。严重的水土流失使自然灾害频繁、生态环境恶
化、土地生产力低下、人民生活生产条件差，成为制约群众
脱贫致富和经济发展的限制因素。
１水土流失成因
１．１ 自然因素地形破碎、土质疏松、植被稀少、暴雨集中
是项目区水土流失的主要原因。
１．１．１地形影响该流域土壤侵蚀的地形要素是地面的坡
度、坡长、坡形和地表破碎程度，梁峁顶部坡度多在３～
１０￣，下部梁峁较陡多在ｌ５～２５。，峁边线以下的谷坡多数
在２５。以上；沟道上游掌地多在１０￣左右。各级坡度面积：＜５ｏ
的面积占ｌ６．７３％，５ １５。的占３３．４７％，１５～２５。的占３７．８３％，
２５－－，３５０的占１１．９７％。坡面的长度多在３０～１００ｍ之间。地面
破碎程度大，沟壑面积占总面积的３．６０％、沟壑密度 １．２４ｋｉｎ／ｋｍ 。沟道切割大部分在２０～３０ｍ；少数地方超过
３５ｍ。由于地形的影响，从分水岭至沟床，侵蚀具有明显韵
分带性，梁峁顶分水岭地带，以土壤面蚀为主，侵蚀较弱 梁
峁坡地带，细沟、浅沟、切沟侵蚀明显，侵蚀增强；沟谷地带，
豫西黄河流域土壤侵蚀环境特征与类型划分
这种防冲刷基材生态护坡技术适用于坡度小于50的汇
水边坡、江河渠道堤岸、水库消落带等水体边坡的防护。
3生态护坡技术的应用现状和前景
以生态修复的理念将工程固坡技术与绿化环保技术两者
结合,是目前业界技术发展的方向。目前水利水电建设工程、
路桥交通建设工程、河岸水景建设工程、废弃矿山复绿整治工
程都在大量应用各种技术实施生态修复,仅三峡大学的植被混
凝土护坡绿化技术的应用面积在近3年就达到80多万m2,取
得了良好的社会效益、生态效益及经济效益。该技术作为我国
唯一具有独立自主知识产权的实用新型专利技术,被众多大中
型工程建设项目和国家级重大科研项目应用,极大地提升了社
会各界对边坡护坡绿化的认识和关注。
我国目前正处于经济社会高速发展时期,基础设施建设和
城市化进程占用了大量的土地资源,已经和正在形成的裸露岩
(土)石边坡数量巨大,边坡处理不当往往会产生水土流失、生
态破坏等环境问题,甚至诱发滑坡、崩塌等严重地质灾害,毁坏
工程设施,造成巨大的生态和经济损失,同时也威胁到人民群
众的生命安全。因此,如何妥善处理发展和生态环境保护的关
系问题,采用合适的方法保护宝贵的土地资源,修复生态环境,
以实现社会、经济、环境的可持续发展,已成为社会各界普遍关
注的问题,也为从事边坡防护工程的工程技术人员提供了广阔
的科研平台。随着社会经济的进步、人们环境意识的增强和生态科学的不断发展,生态护坡的市场潜力将进一步释放,从而
有力地促进生态护坡科学的发展。
[参考文献]
[1]姜德义,王国栋.高速公路边坡工程的地质分类[J].重庆
大学学报(自然科学版),2003,26(11).
[2]王铁桥,许文年,叶建军,等.挖方岩石边坡绿化技术与方
法探讨[J].三峡大学学报(自然科学版),2003,25(2).
[3]叶建军,许文年,王铁桥,等.南方岩质坡地生态恢复探讨
[J].水土保持研究,2003,10(4).
[4]徐永年,苏晓波,王向东,等.绿化植生带在不同坡面上的
水土保持方案编制基本知识
水土保持方案编制基本知识
裴元度
二○一二年二月
2 第一部分 基本知识
第一章 水土流失
一、水土流失的定义
1、水土流失是指在水力、风力、重力和冻融等自然营力和不合理人为活动作用下，水土资源和土地生产能力的破坏和损失。由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动，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，这种现象称为水土流失。
2、几个易混淆的概念
①土壤侵蚀：指土壤或成土母质在外力(水、风)作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。
②土壤侵蚀量：指土壤在外营力作用下产生位移的物质量。
③土壤侵蚀速度(或土壤侵蚀速率)：指单位面积单位时间内的侵蚀量。
④土壤流失量：指土壤侵蚀量中被输移出特定地段的泥沙量。
⑤流域产沙量：指在特定时段内，通过小流域出口某一观测断面的泥沙总量。
二、水土流失的主要形式
由于导致土壤侵蚀的外营力不同，再加之土壤、地形、植物覆盖以及土地利用等因素的影响，造成不同形式的土壤侵蚀，主要有：水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和混合侵蚀等五种形式。
1、水力侵蚀
在降水、地表径流冲刷的作用下，土壤、土体或其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程，称为水力侵蚀，简称水蚀。
水力侵蚀是分布最广、危害最为普遍的一种土壤侵蚀形式。常见的水力侵蚀形式主要有溅蚀、面蚀和沟蚀。
2、风力侵蚀
干燥和失去保护的地表，在气流冲击作用下，土粒、沙粒或岩石碎屑脱离地表，被搬运和堆积的过程，简称风蚀。
风蚀吹失土壤耕作层中的细土、养分，使心土甚至岩石裸露，降低土地生产力；在种植季节使种子裸露，或对幼苗产生机械损害；所产生的尘埃进入大气，还造成环境污染。
3、重力侵蚀
重力侵蚀是一种由于重力作用引起的土壤侵蚀形式。重力侵蚀的发生,总是在其他外营力(如径流冲淘或雨水下渗)作用下,以重力为主要原因所形成的地表物质突然移动或崩塌。在严重的土壤侵蚀地区,重力侵蚀与水力侵蚀中的面蚀、沟蚀之间呈现相互影响、互相促进的复杂而紧密的关系。
子长县地处陕西省 黄土高原腹地
西南大学
子长县地处陕西省 黄土高原腹地，北依横山，东接子洲、清涧，南连延川、延安，西邻安塞、靖边，西包公路横穿全县44．7公里，县城距延安市区95公里，距西安466公里。介东经109°11′58″-110°01′22″、北纬36°59′30″-37°30′00″ 之间。全县东西长72公里，南北宽55.70公里。地势由西北向东南倾斜，海拔930—1562米。地形峁梁起伏，沟壑纵横，为典型的黄土高原丘陵沟壑区。 县人民政府驻瓦窑堡镇。县辖8镇7乡，354个行政村，1295个自然村，总人口22．74万人，其中农业人口18．3万人。总面积2405平方公里，其中耕地面积47.08万亩。 属暖温带半干旱大陆性季风气候，气温低，温差大，境内年平均气温9．1℃，年平均降水量514．7毫米，无霜期175天，有清涧河、无定河、延河三大水系。
一、水土流失概况
陕西黄土高原境内沟深坡陡，地面破碎，沟壑密布，植被稀少，土质疏松，气候干旱，降水量少且分配不均。千百年来，在自然因素和人为因素的共同作用下，土壤侵蚀非常剧烈。其显著特点是水土流失面积广、侵蚀严重、危害大，为陕西、全国乃至世界水土流失最严重的地区 黄土高原沟壑地区的地面，已被蚕食切割得支离破碎。
陕西黄土高原强烈的水土流失，不仅给本区带来严重后果，而且给黄河下游中原大地造成巨大灾害。
1.切割农田，破坏土地
高原沟壑区，由于长期的径流冲刷和沟岸崩塌，原面不断缩小，耕地逐渐减少。黄土中粗颗粒含量很少，所以风沙区就成为黄河粗泥沙的主要源地。
2.土层变薄、肥力衰退
坡耕地严重侵蚀，使得耕层渐次变薄，大量有机质和有效肥分被冲走，土壤肥力日益减退。
3.淤积库渠、冲毁坝库等水利设施
水土流失引起大量泥沙下泄，引起河床抬高，农田冲毁，水利设施和交通破坏，水库淤积，失去调蓄能力。。子长县70年代修建的石家沟、白家坪水库，建成后不久就被淤满。该县自1958年以来，先后建成大小渠道40条，由于冲刷、淤积等破坏，目前基本完好的仅剩26条。1966年7月17日绥德、米脂、横山下暴雨，冲毁坝库达444座，占三县当时坝库693座的64％。1977年7月4日～6日，延河流域发生暴雨洪水，淹没了延安城，冲毁水库、淤地坝326座，抽水站237处，冲毁水地23698亩、坝地52204亩。
东北黑土区侵蚀沟的治理意义及治理措施浅析 2
40 农村·农业·农民2023.12B摘 要：侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式。东北黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多，若不及时防治，伴随着降雨可能持续发生溯源和下切侵蚀，引发沟岸崩塌，使得侵蚀沟快速发育，造成耕地损毁、土地破碎，严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。在总结东北黑土区侵蚀沟的概况、成因和危害的基础上，提出了侵蚀沟治理的重要意义和措施，以期为相关问题的解决提供借鉴。关键词：黑土区；侵蚀沟；耕地安全；水土流失；治理措施东北黑土区被国家定位为粮食安全和生态安全保障区，是我国最大的商品粮基地，对国家粮食安全发挥着举足轻重的作用，同时也是国家重要的生态安全屏障。东北黑土区大规模开发仅有百余年，但开发强度大、速度快，耕地面积已由中华人民共和国成立初期的100余万亩扩展为4.5亿亩，占全国耕地面积的24.6%、粮食总产量的20%、商品粮的1/3。快速扩张的耕地面积导致生态短期内遭到了严重破坏，再加上降雨集中，水土流失加剧，东北黑土区是继黄土高原之后我国水土流失严重的区域之一。侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式，黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多，若不及时防治，伴随着降雨可能会持续发生溯源和下切侵蚀，引发沟岸崩塌，使得侵蚀沟快速发育，成为东北黑土区的主要产沙源，造成耕地损毁、土地破碎，使可利用土地资源减少，限制耕地机械化作业，严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。一、侵蚀沟的概况东北黑土区侵蚀沟主要集中在漫川漫岗区和丘陵沟壑区。丘陵沟壑区的海拔变化较为明显，为300～1 800米，主要分布在辽河与东辽河的中上游，该地区山体坡度多在5°以上，坡体长度多在100米以上，区域总面积约43万平方千米；而漫川漫岗区则主要分布在大小兴安岭延伸的山前台地一带，海拔较平缓，为250～450米，坡体长度多在200米以上，总面积约11.5万平方千米，坡体斜度为3°～8°，侵蚀沟分布密度约1.5千米/平方千米。从各省分布情况看，侵蚀沟数量最多的是黑龙江省，占区域总量的39.08%；辽宁省最少，占15.96%。侵蚀沟长度最长和面积最大的是内蒙古自治区，分别占区域总量的56.14%和58.85%；吉林省侵蚀沟长度最短，占10.1%，辽宁省侵蚀沟面积最小，占5.44%。从流域分布情况看，松花江流域侵蚀沟占比较大，为沟道总数的75.94%，其中76.21%为不稳定沟道；侵蚀沟总面积占区域侵蚀沟总面积的91.10%，侵蚀沟总长度占区域侵蚀沟总长度的81.93%。二、侵蚀沟的成因侵蚀沟的形成是多种作用力综合作用的结果。从时间轴看，70%的侵蚀沟主要形成于20世纪60年代，具有较长的发育历程。中华人民共和国成立后，为快速发展经济，伐木炼钢，生态环境破坏严重，侵蚀沟数目和面积急速增长，严重危害区域生态环境与粮食安全。从季节看，每年7—9月的暴雨集中时段和4—5月春雪消融时段是侵蚀沟高发时段。从土地利用类型看，80%以上的侵蚀沟发生在坡耕地，在道路和荒地的侵蚀沟相对较少，占6%左右，地东北黑土区侵蚀沟的
黄土沟壑区流域重力侵蚀模拟
第４１卷第９期 ２００８年９月 天津大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖ＿０１．４１ ＮＯ．９ Ｓｅｐ．２００８
黄土沟壑区流域重力侵蚀模拟
李铁键 ，王光谦 ，张 成 ，薛 海 ，
（１．清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京１０００８４；
２．黄河勘测规划设计有限公司博士后工作站，郑州４５０００３；３．华北水利水电学院，郑州４５０００８）
摘要：重力侵蚀是土壤侵蚀的主要形式之一．在黄土高原地区，重力侵蚀对土壤侵蚀总量、高含沙水流特性和水沙
过程的尺度现象等都具有重要贡献但由于重力侵蚀机理复杂、发生随机性强以及缺乏直接观测资料，对重力侵蚀过
程的模拟研究一直是土壤侵蚀领域的薄弱环节．笔者将一个基于土体失稳的沟坡重力侵蚀理论模型在数字流域模型
框架下与坡面降雨径流和土壤侵蚀模型、沟道不平衡输沙模型耦合集成，并解决了重力侵蚀模型在流域中应用的一些
具体问题，使重力侵蚀模型能够根据沟坡的几何形态、黄土的力学特性、降雨导致的土体含水量及力学性质变化、沟道
水流对沟坡的淘刷等物理因素的影响，合理模拟流域中的重力侵蚀过程．将模型系统应用于岔巴沟流域和无定河流
域，得到了重力侵蚀的分布及其占总侵蚀量的比例，模拟结果基本可信．
关键词：重力侵蚀；数值模拟；黄土沟壑区 中图分类号：Ｓ１５７．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：０４９３—２１３７（２００８）０９—１１３６—０６
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｖｉｔａｔｉ０ｎａｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎｓ ｏｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ
ＬＩ Ｔｉｅ￣ｉａｎ ，ＷＡＮＧ Ｇｕａｎｇ．ｑｉａｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ ，ＸＵＥ Ｈａｉ ’。
１、ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＨｙｄｒｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４，Ｃｈｉｎａ； ２、Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００３，Ｃｈｉｎａ； ３、ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００８，Ｃｈｉｎａ）