侵蚀与溅蚀的研究及防治

罗云逸

摘 要：本文通过对侵蚀和溅蚀的原理介绍，提出一些防治方法，仅供参考。

关键词：寝蚀；溅蚀；防治

1 侵蚀产沙子的形成及影响因素

坡面上土壤水力侵蚀过程是一个复杂的力学作用过程，它是侵蚀动力（径流）克服侵蚀体与坡面之间的摩阻力双及侵蚀体本身对径流冲刷的抵抗力进行搬运的作用。

侵蚀产沙过程大致可分为剥蚀、侵蚀、搬运3个阶段[1]。

1.1 剥蚀阶段

当降雨量及雨强超过侵蚀雨量强后即进入剥蚀阶段，具有一定动量的雨滴首先与坡面土壤发生碰撞并产生一个冲击力，其结果是使一部分土粒或粒状结构完全分散，以跃移的方式脱离地表面，而后在本身中立的作用瞎再返回地面并处于“孤立”、“半孤立”的侵蚀状态。

1.2 侵蚀阶段

随着降雨量的继续和剥蚀阶段的发展，被博士的土壤粘结力降低，整体结构的稳定性遭到破坏，同时，坡面空气带逐渐蓄满，坡面上的涞水无法背土壤所容纳，降雨强度大于坡面的入渗能力后，超渗雨水在坡面上流动形成径流，进入流蚀作用阶段，一方面它使土壤进一步分散，整体结构受到破坏，另一方面在坡面产流过程中，他将坡面上分散的土粒携带在水流中并输入坡面，从而进入坡面侵蚀阶段。

1.3 搬运阶段

侵蚀阶段后期，坡面上的固体土粒与本身所含的水分和气体一起构成径流的搬运对象，当坡面径流的输移力大于侵蚀搬运对象与侵蚀面之前的摩擦力时，便将其搬运输出坡面，从而产生侵蚀产沙过程。

1.4 侵蚀产沙的影响对侵包产沙的影响，可以归结为再这些因子的特定组合控制下所形成的侵蚀力与抗蚀力的对比关系，侵蚀力主要由气候、水文（如降雨强度、径流量）等因素决定，而抗蚀力则主要有地形、地貌、植被、岩性等，下垫面条件所决定，人类活动可以部分改变流域下垫面条件，从而改变抗蚀力，间接影响流域侵蚀产沙量。因此，影响蚀产沙的主要因素可以概括为气候因素、下垫面因素和人为因素三个方面。

1.4.1 气候与水文因素、气候直接影响降雨量，而降雨量又与配径流量，降雨径流提供产沙的侵蚀力，是侵蚀产沙的主要影响因素，一方面降雨、径流量大则侵蚀力大；另一方面。降雨径流量虽然不大，但降雨强度及径流强度大仍能导致较大的侵蚀力。此外，降雨径流的年内分配和年纪变化还决定侵蚀力的年内分配和年纪变化，由此可见侵蚀力的特性，地区分布及变化规律均取决与降水径流特性及变化规律。

1.4.2 下垫面因素，下垫面因素主要包括地形、地貌、植被类型及覆盖率、土壤岩性等因子，上述因子的组合决定了流域的抗蚀能力，地形、地貌通过影响径流的搬运能力从而影响侵蚀产沙量，土壤岩性决定了寝室提石佛成为剥蚀侵蚀对象及侵蚀搬运速度，在下垫面诸因素中，尤以植被的影响力为显著，植被不仅具有改善土壤物理性质、提高土壤贮水量、降低流速和分散径流等效应，从而减少土壤侵蚀力，而且植被还超着截留降雨、降低将于动能、减少侵蚀力的作用，据某径流小区规测，破耕地的径流系数可达8%-10%，荒地在7%左右，林地在6.6%-5.6%，可见植树造林提高植被覆盖率是有效的水土保持措施。

1.4.3 人为因素，人为因素对土壤侵蚀的影响主要通过对植被的改变和对土地的利用实现破坏植被、陵坡耕种、广收薄收，生产方式落后，不合理利用土地，会加剧土壤侵蚀的发展，而不断采取水保措施，植树造林，退耕护岸林，科学更重，可有效增大抗蚀力，减少土壤侵蚀。

2 溅蚀

提到水蚀，人们总是想到面蚀和沟蚀，这里要说的是一种容易被忽视而又经常发生的水力侵蚀-溅蚀。所谓溅蚀是：裸露的土壤、在较大雨滴的冲击瞎土壤粒被溅其并发生分散，破裂和位移。这种现象称为溅蚀。

2.1 溅蚀的形成

当雨滴降落至地面时，最大速度可达9m/s，当雨滴降落到裸露的地面上，就直接打击土壤，使工体分散、破裂和溅起、引起土壤结构的破坏。观察表明，几乎所有裸露的地面上都能溅起土粒，耕地尤为严重。溅蚀的过程分为两个阶段，（1）降雨伊始，雨滴降落到干燥土壤的表面，此时，土壤颗粒间隙充满了空气，干搅粉碎，细小的土粒就会随雨滴的碎粒溅散，这些细小的土粒常能维持原来的结构，此为溅蚀额第一阶段——干土粒溅散阶段；（2）随着降雨过程的正长，表层土壤吸收的水分增加，土壤颗粒间大部分为水填充，继续承受雨滴冲击震荡，致使土壤结构破坏。当土壤表层水分继续增加，土粒成为稀泥状态时，再受雨滴打击，冲溅泥浆四起，这是溅蚀的第二阶段--泥浆溅散阶段，若降雨持续时间长，土壤表层的泥浆将阻塞土壤孔隙，妨碍水分下渗，坡地的泥浆将顺坡面而下形成泥浆状的地表浑浊径流带起部分土壤细粒。造成土壤表层均匀流失，不仅如此，雨滴直接冲击薄层水流，还可以使地表径流紊乱，使其挟带泥沙的能力大大增加，据试验资料分析，溅蚀可使流挟带泥沙的能力增大12倍，雨滴打击地面冲碎的范围要比雨滴直径大得多，而且随降雨滴落速度的增加而增大。

值得指出的是，雨滴的击溅可使土壤颗粒直接发生位移，也就是说，土壤侵蚀能够在没有径流的情况下进行实验测得，直径为5毫米的雨滴落到湿土上，可使土粒溅起75厘米高，土粒移动范围的半径可达1.2米，个别情况可达1.5米，土壤颗粒在溅蚀作用下的位移取决于两个条件，（1）地表的倾斜情况；（2）雨滴的打击方向，在斜坡上，土粒向下坡飞溅的数量大于向上坡的数量，有人对溅蚀做过测量，在坡度为6度的地面上，土壤溅蚀量的75%向下坡移动，在平地上被击溅土粒的移动量取决于降雨的倾角，即随雨滴的倾斜方向面移动。

雨滴冲击土壤的能力，在坡面上大致呈均匀分布的、这种击溅的均一性，使山坡顶部的土壤损失量较大，愈向下损失愈小，这是因为雨滴降落至坡移动，只有小部分向上坡移动。在斜坡下部，不断有从山坡以来的土粒，所以土壤的损失相应减少，每次降雨的侵蚀程度如何，与土壤的结构和被溅蚀能力密切相关。

要有效地防治溅蚀：（1）改良土壤结构每提高抗蚀能力，（2）采取措施保护地表，消除雨滴能量，如利用秸秆覆盖裸露地面，可降低溅蚀土壤95%，若将秸秆棚状地架高10cm，可以消除雨滴动能，避免溅蚀。因此，要防止溅蚀，最重要的是增加地面植被。

值得注意到是降雨的溅蚀面积大，凡是裸露的土壤都可能发生，溅蚀不仅破坏表层土壤结构，而且为径流挟带土粒创造条件。加剧了水土流失，影响了土地圣餐能力，所以就应该特别引起人们的重视，采取各种措施消除溅蚀的破坏。

参考文献

[1]黄景璐，黄景致，王丽娜等.黑龙江省坡面侵蚀成因与极值区形成机理[J].黑龙江水利科技，1997.（1）92-93.

[2]黎庆淮.土壤学与弄左学[M].北京：水利电力出版社，1996：21-22.