水土流失是一种常见的山地自然现象,不但可以改变地貌环境,同时还可诱发泥石流、滑坡等山地灾害。谷坊(check-dams),亦称拦砂坝,是一种横置于沟谷上游沟床中的、用来防治和减少水土流失的坝体。我国20世纪50年代在修建铁路、公路和兴建工矿企业的过程中才开始比较系统采用谷坊工程来防治水土流失。
云南蒋家沟是一条著名的暴雨型泥石流沟,水土流失严重,年均爆发泥石流15次,水土流失年均300万方。两条主要相邻支沟之一的多照沟流域于1979-1982年间进行过多次谷坊建造,而门前沟几乎没有任何有效的工程措施。25年过去了,这些谷坊工程在防治和减小水土流失和预防泥石流中到底起没起到作用呢?我所工程地质与水资源研究室的博士后曾庆利等人对这两条支沟目前的地貌特征进行了考察,在降雨量、地形地貌、地质条件和流域面积等基本相似且可比较的前提下,对比了它们在沟床坡降、沟岸斜坡稳定性、沟道后缘斜坡土地侵蚀速率和岸坡植被覆盖等方面的差异,其研究成果发表在最近出版的Environmental Geology(Zeng et al. A case study of long-term field performance of check-dams in mitigation of soil erosion in Jiangjia stream, China. Environmental Geology, 2009, 58: 897-911,点击此处下载该文)。
蒋家沟谷坊工程25年的长期实践证明:谷坊在多照沟流域水土流失防治中具有重要作用。谷坊可以抬高沟谷的侵蚀基准面,降低沟谷谷床的坡度,减缓泥石流流速及对岸坡的侵蚀,更重要的是谷坊可以保护沟谷和岸坡,使之稳定,从而有利于植被的生长。多照沟流域沟谷岸坡稳定性和植被覆盖率均比相邻的门前沟要好,两支沟交汇处多照沟流出的是清水而门前沟流出的是浑水,正是谷坊工程发挥其防治和减小水土流失的直接结果。