陕北黄土丘陵区窑洞侵蚀产沙分析

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第2o卷第1期VoI．2ONo．12006年1月Jan．2006文章编号：10037578(2006)01—151—05陕北黄土丘陵区窑洞侵蚀产沙分析吴成基，甘枝茂，严艳m㈣(陕西师范大学旅游与环境学院，西安，710062)干提要：本文研究因在陕北黄土丘陵区建筑窑洞和塌窑而引发的土壤侵蚀问题，对窑洞的侵蚀产沙时间、空间进行分析，指出产沙主要来自建窑和塌窑时，产沙堆积空间主要位于窑旱删洞院子前缘斜坡和坍塌窑洞的洞口坡地上；认为建窑和塌窑的土壤流失系数是不同的，并分别区舢m测算了各自的流失系数。资

2、R关键词：窑洞；侵蚀产沙；流失系数源～中图分类号：S157文献标识码：A∞与当前，陕北黄土丘陵区贯彻中央十六字方针已经很有成效，久居黄土丘陵区的人们已尝到水土保持带扑来的甜头，外地来黄土丘陵的人们则对于这里的一片片绿色惊叹不已。但是，我们在研究重视这一问题环时，往往忽视了窑洞建筑引起的土壤侵蚀产沙问题，这种侵蚀是与黄土高原特殊的人居方式相联系的，它境是黄土高原的一种特有的人为侵蚀方式，如何防止和减少这种侵蚀，是水土保持工作新的研究方向之一。目前，随着土壤侵蚀研究的深入和黄土丘陵的变绿，该问题的解决已提到议事日程上。m明本文将对窑洞侵蚀产沙的时空规律进行分

3、析，并且通过对流失系数的计算，以期科学估算整个黄土丘陵区的窑洞侵蚀泥沙流失量。1产沙时间窑洞侵蚀产沙有很强的时间性，强的产沙过程往往发生在这样的时间段，一是建窑洞开挖削坡时，大量的土方将被扰动，有以下三种情况：一方面在斜坡上打窑时往往要先削出一片平地，在区内一般都在上百m左右，另一方面打洞时开挖的土方，再就是因削坡和弃土引发的推动式或者牵引式滑坡而产生的土方。这些黄土少部分用于垫平院落大部分就近被弃于沟道，最终被流水搬运。汛期也是窑洞产沙的活跃期，这是通过暴雨】起塌窑而实现的，据我们实地考察统计，再延长，志丹，吴旗，安塞，子长等县的塌窑有8O发生在此时。

4、上世纪7O年代以前所建的土窑洞，由于长期废置不用，已进入塌窑期。另外，在吴旗、志丹，在冬春季节，常有大风，聚落裸露的院落地面，小路，窑洞后壁裸露的土崖均可产生风蚀扬沙，形成一种特殊的聚落侵蚀方式。2产沙空间2．1斜坡削土侵蚀在斜坡上建窑洞首先劈山削坡，开出平地，然后打窑，这一过程将形成高而陡倾的土崖并产生大量的土方。野外调查，子长县寺湾乡移民新村共建5排74孔窑，在斜坡上挖去土石高为11m，长96m，宽67m，计35，376m。之多。这些土方往往就地顺坡倾倒形成人为弃土坡，如果坡面裸露，则易被流水侵蚀，孙虎等。观测研究表明，在32—33度的坡面，当雨强为

5、2mm／min时，侵蚀模数最高竟达32000t／km。，在同样的雨强下，这种弃土坡的侵蚀产沙常是类似自然坡面的lO一2O倍。*收稿日期：2004—10—20。基金项目：国家自然科学基金委员会、水利部黄河水利委员会黄河联合研究基金项目(批准号：50279019)。作者简介：吴成基(1944)男、山东历城人、教授，研究方向为自然地理、土壤侵蚀。转载中国科技论文在线·152·干旱区资源与环境http://www.paper.edu.cn第20卷2．2户间小路侵蚀多见于有浮土的小路且路两侧侵蚀常较中间大。由于户间小路表层浮土土质疏松，而且常有一定的坡度，同时浮土

6、下面的黄土因长期被人车压实，渗透率小，在同样的雨强下就比院落易产流，但带走的主要是浮土，因此越是在干旱少雨的季节，小路侵蚀产沙量会增大。因而是聚落侵蚀的主要产沙部位之一，刘小勇_3]、王美芝等[4曾对这种硬地面的产沙与雨强、坡度和土壤容重的关系进行了研究，认为产沙量与上述因素成正比关系。甘枝茂等①对于侵蚀产沙量进行了定点监测，据2003—2004年在榆林王庄、绥德雕三村、延安枣园三个定位观测站的监测，在一个时间段内(7月下旬至1O月上旬)，户间小路侵蚀强度分别为1142．Ot／km，2156．6t／km，6285．7t／km，而此时相应的院落侵蚀强度则为

7、161．1t／km，378．7t／km，1274．3t／km。分别为相应院落的7．1、7．7和4．9倍。说明户间小路的侵蚀较院落地面为大。特别是如果户间小路紧邻大路，则因大路车辆的扬尘覆盖其上，将使其侵蚀量陡增，延安枣园村观测站的小路即如此。其次是户间空地，其侵蚀强度分别是院落的4．6、4．3、1．1倍。2．3废窑和塌窑侵蚀废弃的土窑洞主要因无人管护引发窑洞自然坍塌，塌窑多是由窑洞内的窑顶坍塌或土崖崩塌引起，产生的黄土碎块在雨季或暴雨下被搬运。在斜坡上的靠崖窑，常因土崖的坍塌滑塌引起侵蚀。开挖土方后形成的人工黄土陡崖，一般高6—7m，阶梯式窑高度小，一般

8、高4m，崩塌滑坡多见于这种靠崖窑。在这里，窑高仅及土崖高的三分之一或二分之一，形