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水土保持基础知识(二)

来源:本站原创 作者:罗浩|wind_worm@hotmail.com 发布时间:2005-03-23 10:52 浏览次数:

4、水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀各具特点

在降水、地表径流、地下径流作用下,土壤、土体或其他地面组成物质被破坏、搬运和沉积的过程,称为水力侵蚀。根据水力作用于地表物质形成不同的侵蚀形态,进一步分为溅蚀、面蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀等。

地面岩体或土体物质在重力作用下失去平衡而产生位移的侵蚀过程,称为重力侵蚀。根据其形态可分为崩塌、崩岗、滑坡、泻溜等。

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,称为风力侵蚀。由于风速和地表物质组成的大小及质量不同,风力对土、沙、石粒的吹移搬运出现扬失、跃移和滚动三种运动形式。

5、水力侵蚀因发生部位的不同而分为面蚀和沟蚀

在山区、丘陵区的坡面和沟壑都有水力侵蚀,发生在坡面上的叫面蚀,发生在沟壑中的叫沟蚀。面蚀包括片状侵蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀等现象。沟蚀主要以沟头前进、沟底下切和沟岸扩张三种方式,分别向长、宽、深三个方向发展,不断使沟壑加长、加宽、加深,其结果是不断地割切和吞蚀地面,使地面变得支离破碎,沟壑的面积和体积越来越大。

6、重力侵蚀包括崩塌、滑塌、泻溜、陷穴、崩岗等各种现象

崩塌、滑塌、泻溜、陷穴、崩岗一般都发生在侵蚀活跃的坡面和沟壑中。

崩塌:沟壑两岸的沟坡或沟壁,坡度很陡,有的3545度,有的甚至6070度,处于基本稳定状态,如果由于沟底下切,沟坡或沟壁下部被水淘空,上部的土体由于自身的重力没有支撑,就崩塌下来。每处崩塌的土体,少的数十立方米,多的数千甚至上万立方米。

滑塌:沟壑两岸的沟坡,有的地方由于地质作用表层与深层土质不同,都向沟内倾斜。表层数米深的土质透水性较强,深层土质透水性较差或不透水,在两类土层的交接处形成一个“滑动面”,一般情况下能基本保持稳定。降雨时,表层土体吸收了水分,渗到下层不透水处,不能再向下渗透,达到或超过饱和,土体的自身重量增加,就沿着“滑动面”滑塌到沟中。滑体的深度,一般45米,深的可到810米,最深的甚至2030米。每处滑塌的土体一般数百立方米,多的达到数万或数十万立方米。

泻溜:主要发生在黄土高原地区沟壑两岸的陡壁上,这些沟壁一般由粘性红土组成,坡度7080度,甚至垂直。红土表层受风化作用,剥蚀成粗颗粒,脱离母体,其下部没有任何支撑,由其自身的重量经常地、分散地泻溜到沟中,随水冲走。每次每处数量不大,只有数立方米,但日积月累,给下游河道增加不少泥沙。

陷穴:陷穴也是黄土高原地区特有的侵蚀现象。在黄土沟头510米范围内,地面有低洼积水处容易发生陷穴。外形像土质水井一样,大致呈圆形的穴口,直径23米或56米,穴深56米,甚至2030米,有的下部与沟底相通。产生的原因是:由于黄土有垂直节理性,而且土中富含易溶于水的碳酸盐,当地面低洼处积水以后,沿着垂直节理向下渗透,将土体中的碳酸盐溶解,形成更易透水的上下通道,水流在地下与沟底相通,将土粒逐步带到沟中,穴的下部逐渐空虚,上部土体由于自身重量没有支撑就垂直下坠,致使陷穴越来越深。有的地方沟头或沟边出现一连串陷穴,发展的结果即成为沟壑的一部分。

崩岗:崩岗是我国南方广东、江西等省风化花岗岩地区特有的现象。在这些地区,由于气温高、降雨多,山区、丘陵区的风化花岗岩深5060米或更深,由松散的石英颗粒组成。当地面有林草植被覆盖时,不会有崩岗发生,一旦地面植被破坏,暴雨中坡面水流集中到浅沟,很快形成切沟和冲沟。沟头和沟壁的风化花岗岩石英颗粒大片大片地崩塌下来形成“崩口”。开始时崩口宽、深各处 10米左右,长2030米,逐步发展到宽、深2030米到4050米,长100200米甚至400500米。是沟壑侵蚀的一种特殊形式。

7、风力侵蚀中的扬起、沉积和沙丘移动现象

扬起:在风沙区和丘陵盖沙区,风力经常在56级或78级以上,大风过处把地面的沙粒、土粒刮起,随风搬运到远处。

沉积:被刮起的沙粒或土粒飘浮在空中一定距离,随风力的逐渐减弱,沙粒和土粒就逐渐降落到地面。

沙丘移动:上述扬起和沉积(搬运)的结果,沙丘就不断向顺风的方向移动。我国西北地区和长城沿线的风沙区,风从西北方向吹来,沙丘就向东南方向移动,每年13米。一般沙丘的迎风面坡度15度左右,背风面坡度35度左右,反映出沙粒沉落时其自然安息角在35度左右。

8、水土流失容易破坏地面完整

水土流失中的沟蚀是破坏地面完整的“元凶”。例如,黄河流域的黄土高原地区,许多地方沟头每年平均前进3米左右,把地面切割得支离破碎,从飞机上向下看,许多地方一半左右的地面都变成了沟壑。据黄土丘陵区许多典型小流域的调查,平均每平方公里面积上沟壑长度就有35公里。我国南方的广东、江西、湖南等省境内风化花岗岩地区的崩岗,也有类似的情况。破坏地面完整是破坏生态环境的一个重要方面。

9、水土流失使土壤肥力衰退,严重影响农业生产

暴雨中陡坡耕地的水土流失特别严重,据科学观测,1525度的坡耕地每年每公顷流失水量400600立方米,流失土壤30150吨;土壤中的氮、磷、钾、有机质等养分都同时流掉,造成土地日益瘠薄,田间持水能力降低,不耐旱,又加剧了干旱的发展,其结果是农作物产量很低,群众生活贫困。例如,黄土高原地区,许多地方治理前一般每年人均粮食只有250300公斤,灾年甚至颗粒无收,靠国家从外地调进粮食救济。

10、水土流失严重影响水资源的开发利用

水土流失造成大量泥沙下泄,淤积山塘、水库,降低了这些水利设施的蓄水功能,影响了水资源的开发利用。新中国成立以来,黄土高原各地在沟道中兴建的近3000座小水库,大部淤满失效,被迫改作坝地使用。四川省龚嘴水电站库容3.6亿立方米,原设计为蓄水发电,1976年建成,1987年已淤满,改为径流发电。河北省庙宫水库,库容1.83亿立方米,1960年建成,1988年已淤积9650万立方米,占总库容的53%。辽宁省兴修的733座小水库中10年左右已有106座淤满报废。广东省梅州市兴修的3.5万多座山塘和370座小水库,到80年代后期已分别淤积31.6%61.5%,其中505座山塘库容已全部淤满报废。据1990年初步统计,全国各地由于水土流失损失水库和山塘库容历年累计在200亿立方米以上,按每立方米最低造价0.5元计算,直接经济损失在100亿元以上。至于因减少灌溉面积和发电量而造成的经济损失,至少应是损失库容造价的23倍。

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