流域水流失控制思路的探讨

王艳丽，李 栋

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080;2.水利部珠江委西江局，南宁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损失。《中国水利百科全书·水土保持分册》中将水土流失定义为:在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失，又称水土损失。在水土流失的词条下，进一步说明水的损失在有些国家的水土保持文献中是指植物截留损失、地面及水面蒸发损失、植物蒸腾损失、深层渗漏损失、坡地径流损失。在中国水的损失主要是指坡地径流损失，而坡地径流损失是指大于土壤入渗强度的雨水或融雪水因重力作用沿坡地流失的现象［1］。

《中国水土保持》(第2版)中把水土流失解读为“在水力、重力、风力等外营力以及人类活动作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和损失”。就水资源而论，水资源的破坏是指导致水资源的质量下降，使其不能发挥原有的功能和作用;水资源的损失是指水资源没有被充分地利用，而是白白地流走，是水资源的数量减少和损失。

1.2 水流失控制的基本思路

1)水流失控制以流域为单元。流域是水文循环的最小单元，在流域的集水单元内，上下游、左右岸通过水这一最活跃的环境因子而密切地联系在一起，构成一个有机的整体。局部的水流失控制措施和方法，可能具有一定的效果，但是作为资源的保护与合理利用，必须从流域整体出发，考虑局部措施对上下游的影响，兼顾流域各方的利益。

2)控制流域水资源量的损失，尤其是控制坡面径流损失是水流失控制的中心。通过流域水土流失综合治理和水土保持生态修复措施，改善流域的植被覆盖率，增强流域涵养水分的能力，特别是上游地区的滞水、保水能力，增加雨水的入渗量，达到延长降雨汇流历时的效果，消除流域猛涨猛落的洪水灾害，实现枯水期流量明显增加，洪水期流量显著减少，河川径流年内分配更趋于均匀。同时，流域内相应的截水、储水、渗水等工程措施是水流失的控制重要措施，可以增加可用的水资源量，较少降雨后的径流损失水量。

3)改善流域水资源的质量。水流失造成水资源的质量下降，水质恶化，控制水流失的措施要达到改善流域水质的效果。实践证明，流域的水土保持生态修复措施，可以改变流域的水质。

2 流域水流失控制的综合措施

按照以上思路，采取相应的措施实施流域水流失的综合控制。

2.1 推进流域上游水源涵养林建设

森林植被的保水作用主要是在降雨时通过截留、渗蓄等途径，吸收降雨，减少径流，使水分暂时得以储存，防止水土流失的发生。暂时储存的水分以土内径流的形式或以地下水的方式补给河川，从而起到调节河流流态的作用，涵养水源功能。中国专家在东北的实验表明，有林流域比无林流域的汇流历时延长1.62～5.0倍，在长白山原始森林下游的径流站观测到的汇流历时平均延长7.65倍，最小延长3.6倍，最多延长13.3倍。黄河水利委员会在某地进行的森里植被拦洪效果调查表明，森林能拦蓄暴雨径流平均达70%，最高达80%，削减洪峰流量在60%以上。林地具有较强的入渗能力，据北京林业大学在江西不同地类土壤入渗能力的研究表明，马尾松林地、杉木林地和灌木林地的饱和导水率分别是裸地的21.25、30.54和11.21倍。中国科学院在陕西省黄土林地的研究中，用雨强0.03～5.0 mm/min范围内的人工降雨法进行入渗实验，得出林地的稳渗率是农耕地的2.4～2.9倍，疏草地的1.6～1.8倍［3］。由此可见森林在延缓汇流历时、削减洪水和涵养水分方面的显著作用。因此，最大限度地保护流域内的森林资源，积极推进上游水源涵养林的建设，是流域水流失控制的有效措施。

2.2 构筑流域耕地水土保持防护体系

经济的发展和人口增长的压力导致大面积的林地被砍伐，变成了耕地，因此耕地已成为不少流域内面积最大的土地利用类型，在流域现有的耕地上构筑完善的水土保持防护体系，既可以起到保土的作用，也可以控制流域的水流失。

耕地水土保持防护体系包括水土保持农业措施、林业措施和工程措施。

水土保持农业措施主要包括水土保持耕作措施、水土保持栽培技术措施、土壤培肥技术、旱作农业技术和符合农林业技术等。这些技术方法在生产实践中得到了广泛的应用，在防治土壤侵蚀的同时，也可以减小地表径流，起到控制水流失的作用。

水土保持林业措施主要是指农田防护林以及坡耕地水土保持林业生态工程措施，实现保土保水的效果。尤其是我国耕地的35%为坡耕地，这部分耕地的水土流失比较严重，通过建设水土保持林业生态工程，即在同一地块上种植农作物和林木(含经济林木和草)，主要包括配置在缓坡耕地上的水流调节林带、生物地埂(生物坝、生物篱)，配置在梯田地坎防护林及坡地农林(草)复合工程措施，可以有效减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，通过消除或减缓地面坡度，截短径流流线，削减径流冲刷力，强化降水就地入渗与拦蓄，达到保持水土的效果。

2.3 采取措施加大降雨的入渗量，增加地下水的补给

地下水是水资源的重要组成部分，流域的地表径流渗入地下，补给地下水，是水资源的自然转化过程。水流失的主要形式之一就是由于地表植被的破坏和土壤渗透能力的下降，降雨没有形成有效的地下水补给，降低了流域地下水资源的恢复能力。增加地下水的补给一方面要通过生态环境的改善，提高降雨自然下渗的能力;另一方面要规划和建设地下水库，利用岩石空隙为储水空间，在人工干预下形成具有一定调蓄能力的水资源开发利用工程，在雨季或丰水期进行人工补给，实现水资源的高效利用［6］。

2.4 维护河岸植被缓冲带的完整，借助河岸植被缓冲带遏制水流失

河岸植被缓冲带是指河岸两边向岸坡爬升的由树木(乔木)及其他植被组成的缓冲区域，其功能是防止由坡地地表径流、废水排放、地下径流和地下水流所带来的养分、沉积物、有机质、杀虫剂及其他污染物进入河溪系统。20世纪70年代和80年代早期，环境科学家们开始认识到流域的水质与残留在田地边缘的地表水和地下水的水质相差较大［6］。这些结果的发现，致使河岸缓冲带的相关研究在美国和加拿大迅速展开，英国和欧洲的一些国家也进行了相关的研究。河岸植被缓冲带是水土保持的最后一个防线，一方面可以阻止坡地径流携带的土壤颗粒最终进入河道，另一方面可以通过植被带的过滤，净化地表径流，使进入河道的水质更加干净。目前，我国的河岸植被缓冲带受到很大的破坏，加剧了水土流失的危害。所以，维护河岸植被缓冲带的完整，恢复河流的绿色廊道，可以改善流域水资源的质量，是一项极其有效的水流失控制措施。

2.5 保持流域地表天然状态，控制流域内地表硬化面积

流域内经济社会的发展，不断地改变着流域下垫面的条件，其中开发建设项目对地表的扰动以及流域内城镇居民区的建设，也在不同程度上改变降雨的径流和入渗条件，单个项目和居民区的影响可能不大，但是它们在流域内的总体效应和累积后果，也是非常大的，应该引起足够的重视。

2.5.1 流域内的开发建设项目

中国经济的高速发展，带来了大量的开发建设项目，各类建设项目增加了地表的硬化面积，路面建筑、工业与民用建筑等对降水下渗的影响造成水流失［8］，加大了河道行洪压力，降低了水资源的利用效率。因此，要提高开发建设项目水流失控制的认识和手段。例如，北京六环、榆林-靖边高速公路等项目，在建设工程的同时，建设集雨工程，利用公路作为集水面，收集汛期的雨水，既减少了地表径流，又缓解了公路沿线植物需水的矛盾［4］。关键是在理念上要有更新和转变，开发建设项目要最大限度地减少对地表，特别是植被的扰动，要大力开发透水的硬化材料，要设计更多地考虑雨水的收集和储存设施，以减少工程造成的水流失。有条件的地区还用立法，规定开发建设项目采取一定的雨水收集措施。

2.5.2 流域内的城市和人口集中的城镇

城市是流域内建设项目最集中、硬化面积最大的区域，城市道路、广场、建筑物等等，无不对降雨径流产生影响，城市规模越大，影响越强烈。近年来我国部分城市暴雨产生的严重积水问题引发公众对城市积水问题及防洪能力的高度关注。

2011年6月23日发生在北京市的那场暴雨后，有关部门组织相关专家进行了研究，相关专家提出如果能够全面建立起合理的雨水利用系统，那么1 a北京市能收集1亿m3的雨水。这个数字不小，北京市所有居民一年的生活用水也就20多亿m3［5］。所以要借鉴国外先进经验，通过建设雨水蓄积池等措施，加强雨洪收集，把雨水作为一项重要的资源利用起来。要将雨水收集纳入地方立法，努力建设节水型城市，不但可以减少路面排水压力，也可以节约水资源。

除了上述情况以外，在流域水土流失综合治理规划中，也应适当地规划、设计雨水收集设施，减少地表和坡面的径流，控制水流失。

［1］王礼先.中国水利百科全书:水土保持分册［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.

［2］王礼先，朱金兆.中国水土保持:第2版［M］.北京:中国林业出版社，2005.

［3］王治国，张云龙，刘徐师，等.林业生态工程学—林草植被建设的理论与实践［M］.北京:中国林业出版社，2000.

［4］曾大林.用新理念提升开发建设项目水土保持工作［J］.中国水土保持，2006(6):5-7.

［6］魏晓华，孙阁.流域生态系统过程与管理［M］.北京:高等教育出版社，2009.