大暴雨条件下宁夏生产道路侵蚀特征及影响因素

李嘉敏 ,  张祎 ,  刘晓君 ,  胡仁正 ,  雷雪怡 ,  陈凯 ,  王静

水土保持通报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (01) : 191 -201.

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水土保持通报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (01) : 191 -201. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2026.01.022
水保监测与应用技术

大暴雨条件下宁夏生产道路侵蚀特征及影响因素

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Erosion characteristics and influencing factors of production roads in Ningxia under heavy rainstorm conditions

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摘要

目的 调查暴雨条件下宁夏回族自治区生产道路侵蚀状况,为区域水土流失防治与高质量发展提供科学依据。 方法 结合遥感影像及气象数据,确定9县共17个小流域为外业区域,每流域选取25%土质道路。采用无人机航摄(UAV)、实时动态(RTK)测量等方法,结合断面法进行道路侵蚀强度判定。 结果 调查区域以黄土路基道路为主(156条,抽样调查路段总长度9.01 km),道路侵蚀沟平均宽度和深度分别为0.20~0.76 m和0.09~0.37 m,侵蚀宽深比1.40~4.11,道路坡度分布范围为1.84°~10.11°,土壤容重为0.94~1.71 kg/m3。调查道路以中度侵蚀为主(44.87%),固原市原州区和同心县道路侵蚀最严重,道路侵蚀强度分别以“中度侵蚀”和“中度侵蚀+强烈侵蚀”占据主导地位,对应的平均侵蚀沟密度分别为19.80和43.37 m/m2,均属于道路侵蚀拓宽速率大于下切速率。对道路侵蚀原因的分析结果表明,道路路面状况及其两侧土地利用类型是影响道路侵蚀最重要的因素,其直接贡献率分别为9.39%和9.00%;此外,各因子间的交互作用也显著影响道路侵蚀。 结论 在强降雨事件下,小流域内现有生产道路的水土保持能力较弱,易发生侵蚀。亟需推广植被缓冲带与排水设施结合的适地性技术以缓解区域严重的道路侵蚀问题,进而降低水土流失风险,保障黄土高原生态安全与区域可持续发展。

Abstract

Objective The erosion conditions of production roads in Ningxia Hui Autonomous Region under heavy rainstorm conditions were investigated, in order to provide a scientific basis for regional soil erosion control and high-quality development. Methods Based on remote sensing images and meteorological data, 17 small watersheds in 9 counties were determined as field survey areas, and 25% of earthen roads were selected in each watershed. Methods such as UAV (unmanned aerial vehicle) aerial photography and RTK (real-time kinematic) measurement were employed, combined with the cross-section method to determine the road erosion intensity. Results The surveyed area was dominated by loess roadbeds (156 road sections, with a total length of sampled sections of 9.01 km). The average width and depth of road erosion gullies were 0.20—0.76 m and 0.09—0.37 m, respectively, the width-to-depth ratio of erosion was 1.40—4.11, the road slope gradient ranged from 1.84° to 10.11°, and the soil bulk density was 0.94—1.71 kg/m3. The surveyed roads were dominated by moderate erosion (44.87%). The most severe erosion occurred in Yuanzhou District of Guyuan City and Tongxin County, where the road erosion intensity was predominantly classified as ‘moderate erosion’ and ‘moderate + severe erosion’, respectively. The corresponding average erosion gully densities were 19.80 m/m2and 43.37 m/m2, both indicating that the widening rate of road erosion was higher than the downcutting rate. Analysis of the causes of road erosion showed that road surface conditions and land use types on both sides were the most important factors affecting road erosion, with direct contribution rates of 9.39% and 9.00%, respectively. In addition, the interaction between factors significantly affected road erosion. Conclusion Under intense rainstorm events, existing production roads in small watersheds have weak soil and water conservation capacity and are prone to erosion. It is urgently necessary to promote site-specific technologies combining vegetative buffer strips and drainage facilities to alleviate the severe regional road erosion problems, thereby reducing the risk of soil erosion and ensuring the ecological security and regional sustainable development of the Loess Plateau.

Graphical abstract

关键词

道路侵蚀 / 暴雨调查 / 生产道路 / 水土流失 / 宁夏回族自治区

Key words

road erosion / intense rainstorm investigation / production roads / soil erosion / Ningxia Hui Autonomous Region

引用本文

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李嘉敏,张祎,刘晓君,胡仁正,雷雪怡,陈凯,王静. 大暴雨条件下宁夏生产道路侵蚀特征及影响因素[J]. 水土保持通报, 2026, 46(01): 191-201 DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2026.01.022

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文献参数: 李嘉敏, 张祎, 刘晓君, 等.大暴雨条件下宁夏生产道路侵蚀特征及影响因素[J].水土保持通报,2026,46(1):191-201. Citation:Li Jiamin, Zhang Yi, Liu Xiaojun, et al. Erosion characteristics and influencing factors of production roads in Ningxia under heavy rainstorm conditions [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2026,46(1):191-201.
近年来,极端暴雨频率增加,叠加黄土高原固有的高强度水土流失,导致该区水土保持工作面临着更为严峻的考验1。黄土高原地区广泛分布依地形而建的生产道路,其结构设计简单,建设成本低廉,是连接区域农业生产和社会经济发展的重要枢纽。然而,诸多生产道路普遍存在排水设施缺失,路面未铺装,维护管理缺位等问题,导致其面临极大的水土流失风险,这种风险在宁夏南部等地区尤为突出。宁夏回族自治区地处黄土高原西北边缘,全年70%以上降雨集中在6—9月,暴雨事件高发。暴雨期间,产流过程迅速且径流高度集中,而道路作为不透水表面,极易汇集地表径流,并使其沿纵坡方向集中下泄,极易造成道路结构性损坏,进而阻碍区域交通正常通行与农业生产2。在气候变暖背景下,宁夏干旱半干旱区极端降雨事件的频率、强度及时空集中性明显增加,国家及省内对水土流失监测和专项调查提出新要求,将暴雨水土保持调查、典型小流域(监测站)观测数据分析纳入常态化工作范畴。因此,及时有效地调查暴雨后宁夏地区土质生产道路的损毁情况,评估损毁程度并分析成因,是当前水土保持工作的重点之一。已有的研究3表明,高强度降雨会通过多重机制导致道路结构破坏。在暴雨来临时,雨滴首先冲击破坏土质路面结构;加之道路的汇流作用,地表径流会沿坡面集中流动,冲刷路基并形成侵蚀沟壑。由于排水措施的缺乏,水流侵蚀作用会进一步加剧,掏空路基支撑层,甚至引发路面塌陷。道路侵蚀过程既可能源于多场次降雨事件在时间分布上诱发的累积性侵蚀效应4,也可能由单一极端水文事件产生的非线性冲击效应直接引发5。在实践层面,宁南山区实施高标准梯田工程的前提是建设满足机械施工要求的标准化生产道路。然而,由于道路硬化(铺装)依赖村民集资且完善周期较长,在硬化完成前的过渡期内,原始土质生产道路系统极易遭受侵蚀,尤其是在遭遇大暴雨时,侵蚀程度将显著加剧6。道路损毁直接影响农业机械通行和农资运输,导致农业生产效率下降,进而制约区域经济发展,最终形成“道路损毁→农业生产受阻→经济收入下降→道路维护资金不足”的恶性循环。为及时掌握宁夏地区大暴雨后土壤侵蚀现状,本研究于2024年9月18日至10月28日对宁夏回族自治区的泾源县、隆德县、彭阳县、西吉县、固原市原州区、海原县、同心县、盐池县及灵武市开展道路侵蚀实地调查。调查沿预先设计路线进行,旨在全面分析暴雨引发的侵蚀特征及主要影响因素,筛查水土保持工作中的薄弱环节,为该区域水土流失治理及新时期水土保持高质量发展提供科学依据和实践基础。

1 材料与方法

1.1 调查区域概况

宁夏回族自治区位于中国西北内陆,地处黄河中上游,地形以黄土丘陵、沟壑为主,海拔1 200~2 955 m,土壤以黄绵土和风沙土为主7,抗蚀性差。调查区域属温带大陆性干旱气候,年均降水量200~400 mm,降水时空分布不均,夏季多短时强降雨。调查区域覆盖宁夏中部干旱带及南部黄土丘陵区,包括固原市原州区、西吉县、彭阳县,中卫市海原县,吴忠市同心县等典型区域,调查面积1 177.52 km²。调查区域内生产道路多分布于梯田或林地两侧,道路边坡缺乏防护,地表植被以耐旱草本为主,覆盖度不足40%。入户调查结果表明,暴雨发生前,流域内生产道路整体状况良好,路面无明显侵蚀迹象,仅少量道路的侧向排水渠存在局部损毁,但未影响其基本的通行与农业生产功能。当道路出现严重损毁时,村委会就会及时组织挖掘机等设备进行应急修复。调查重点聚焦大暴雨后生产道路的侵蚀特征、边坡稳定性及水土保持措施现状,可为生态脆弱区道路防护提供科学依据。2024年7月22日至8月24日,宁夏多地遭遇强降雨8。7月22日,盐池南部、红寺堡中部、同心中部及西部、海原南部及东部、彭阳东部及南部、隆德南部、西吉西部、泾源西部局地降大雨,彭阳县、泾源县东部降暴雨,最大降雨量为泾源县98 mm。8月8日,全区150站降雨量超50 mm,4站超100 mm,北部灵武市累计降雨量最高,达65.59 mm,防汛抗旱指挥部启动二级应急响应。8月24日,灵武市以北和盐池县西北部降大暴雨,累积雨量高值高达101.25 mm(为3次降雨中最高),6站降雨量超200 mm,33站100~200 mm,56站50~100 mm(图1)。

1.2 数据来源

本次调查所使用的数据主要包括宁夏地区的土地利用类型、气象条件等数据(2024年)。土地利用类型数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心;归一化植被指数(NDVI)数据源自国家生态科学数据中心所发布的美国国家航空航天局(NASA)MOD13A1产品;数字高程模型(DEM)获取自地理空间数据云平台,坡度数据基于该DEM提取生成;年平均降雨量数据则由国家青藏高原科学数据中心提供。所有数据均统一重采用为30 m×30 m空间分辨率,并采用WGS_1984_UTM_Zone_45N投影坐标系进行配准与后续分析。

1.3 研究方法

在暴雨驱动的道路侵蚀过程中,侵蚀沟是土壤流失的主要形态和主导途径。其形成源于地表径流汇流对路面的集中冲刷,这一水力学过程移走的土壤物质占侵蚀总量的绝对比重。因此,通过精确测量侵蚀沟的形态参数(如深度、宽度、长度),可以直接并准确地计算其导致的土壤流失体积。

生产道路侵蚀调查工作主要分为内业数据处理和外业实地勘测两部分,全面评估道路侵蚀强度及其侵蚀特征。内业工作主要包含3项。首先系统收集调查小流域及周边降雨前后遥感影像数据并进行解译处理;同步获取调查小流域及周边气象站点本次及次暴雨降雨观测资料和调查小流域关注河流的水文资料;最终根据降雨量大小及受灾严重情况,选取9个县17个典型小流域为外业调查区域。根据前期无人机影像解译结果,运用随机抽样法选取每个流域25%土质生产道路进行调查。将17个小流域按县区进行分类,统计各县区土质生产道路基本特征,为野外核查提供详细数据。外业工作主要采用断面法进行调查和侵蚀强度判定9,道路调查及计算方法参考既往大暴雨调查的经验与方法。具体操作为:首先,使用高精度实时动态测量技术测量仪(real-time kinematic, RTK)实地精确测量目标道路子路段并获取高精度坐标。随后,使用100 m卷尺划定调查子路段(50~100 m不等),并采用50 m卷尺详细测量侵蚀沟的宽度与深度。在整个过程中,详细记录并观察道路的基本特征,同时使用环刀法测量土壤容重。

1.3.1 外业调查方法

在暴雨过后及时采用无人机(固定翼飞机)在保证相片原始地面分辨率不低于30 cm的条件下,设计飞行航线对调查小流域进行影像拍摄工作。根据初步确定的调查面积1 177.52 km2,实际航摄面积为834.66 km2。统一采用WGS-1984坐标系,高斯克里格投影,中央子午线为105°E,进行无人机航摄。用无人机处理软件获取基于无人机的正射影像图(DOM)和数字地面模型(DSM)10。基于“县名_小流域名称\无人机影像”目录下的“DOM.tiff”文件,在GIS软件下调用“县名_小流域名称\6道路调查\GIS数据库\GIS.gdb\道路”矢量数据,提取小流域中所有道路空间分布情况,进行生产道路线状要素解译,要求解译的线为生产道路中间位置,从而得到所有县区内生产道路长度为4 901.01 km。按照道路两侧土地利用类型、高程和流域内分布情况作为抽样依据,选取每个流域25%土质生产道路进行调查,在ArcGIS 10.7软件上,将道路按100 m为间距划分成多个子路段(道路端点处不足100 m的也可成为一个子路段),在Excel 2021中建立文件名为“县名_小流域名称_道路抽样统计.xlsx”,并对所有子路段进行随机抽样,将抽取的子路段在GIS软件中给“是否调查“字段赋值为1,其他子路段赋为0,并将要调查的子路段从“道路”中导出,命名为“调查子路段”,存在“县名_小流域名称\6道路调查\GIS数据库\GIS.gdb”中,将其转为.kmz/kml文件,文件名为“调查子路段.KML”,并导入手机定位软件(奥维/GPS等)。抽样道路子路段总长为9.01 km。制作“流域生产道路及抽样子路段空间分布图”,并标注子路段编号,底图为DOM/DSM,加小流域边界与所有道路分布、调查子路段分布(图2)。

依据“调查子路段分布图”,规划实地调查行进路线,对抽取子路段逐一调查,调查时以子路段起点处道路横断面为第一个调查断面,之后每隔10 m(布设一个调查断面(如果形成的侵蚀较为严重,将另外进行测量重点记录拍照),舍去道路端点处不足10 m部分。

抽样道路子路段总计调查156条,分别在道路起始断面、结束断面和中间随机断面进行取样(3个重复),取样体积为100 cm3,用以测量道路土壤容重。

1.3.2 侵蚀等级判定

在每个横断面按测量时的行进方向从左到右出现的每条侵蚀沟填写“生产道路野外调查表”(表1)。其中侵蚀沟的宽度和深度每行必填,其他列1个断面只填1次即可。

1.3.3 内业整理方法

调查结果于调查当天入库,在ArcGIS软件下调用矢量数据,将调查点位导入ArcGIS,按点号和距离将每个子路段分割为10 m间隔的断面,据野外填写的“生产道路野外调查表”,为各道路分割后的线段各字段赋值,字段名称与表格一致,定量的数值以上下两个断面平均值为准,其中平均侵蚀深度以道路断面各侵蚀沟宽深乘积之和除以道路宽度计算。外业调查完成后,首先采用环刀法测定典型样点的土壤容重。采用Excel 2021和ArcGIS协同处理收集的调查区域和周边气象站降雨观测数据以及野外实测数据,构建侵蚀参数数据库。逐步计算出宽深比、侵蚀体积、侵蚀量、侵蚀沟密度,实现道路水土流失特征定量评估。侵蚀沟的宽深比是指侵蚀沟宽度与其对应的深度的比值,无量纲。侵蚀体积为调查子路段长度与平均沟宽、平均沟深3者的乘积。侵蚀量为侵蚀体积与土壤容重的乘积。侵蚀沟密度为调查子路段总长度除以调查生产道路子路段总面积11

土壤含水=B-CC-A×100%

式中:A为环刀重(g); B为环刀加湿土重(g); C为环刀加烘干土重g

土壤容重=(G1-G0)×100V(100+W)

式中:W为土壤含水量; G1为环刀及湿土的重量(g); G0为环刀的重量(g); V为环刀的容积(cm3)。

1.3.4 数据处理

使用Excel 2021完成数据整理,利用R语言中的rfPermute包执行随机森林(random forest)分析,以筛选影响侵蚀量的主要因素;进一步借助JMP软件对显著影响因素进行功效分析,量化各因子对侵蚀量的直接与交互贡献度;最终使用Origin 2025b完成制图。

2 结果与分析

2.1 道路基本特征

灵武地区道路总长度最高(2 769.80 km),密度达8.23 km/km2;盐池地区以858.41和4.05 km/km2次之,而西吉县道路密度(1.90 km/km2)最低(表2)。隆德县道路平均坡度较大,为10.11°,彭阳县次之(8.81°);海原县(2.05°)和同心县(1.84°)坡度最缓;彭阳县道路土壤容重最大(1.71 kg/m3),海原最低(0.94 kg/m3)。道路两侧土地利用类型主要为耕地(44.44%)和林地(44.44%)。调查县区内道路以黄土路基为主,因缺乏系统排水设施,在强降雨冲刷作用下易产生严重水土流失。整体上,灵武、盐池地区道路网络发达但坡度较缓,而隆德、彭阳县坡度陡、土质密实。

2.2 道路侵蚀特征

道路侵蚀沟平均宽度和深度分别为0.20~0.76 m,0.09~0.37 m,其中原州区平均沟宽、沟深最大。其中以同心县的侵蚀体积(10.82 m3)和侵蚀量(17.35 t)最大,其次为原州区(侵蚀体积及侵蚀量分别为10.03 m3,15.09 t)。且同心县的平均侵蚀沟密度也最大43.37 m/m2表3)。由于各县区宽深比均大于1,可知侵蚀拓宽速率大于下切速率。

各子路段存在不同程度的侵蚀沟,侵蚀宽度在0.20~0.40 m分布较多;侵蚀宽度大于2.00 m的情况极少,仅在原州区发现。统计可得,原州区的道路的侵蚀最深(超过1.40 m),其次为海原及盐池,侵蚀深度达到0.80 m(图3)。好水川小流域受暴雨侵蚀影响严重,已干扰村民正常出行与秋收,因此在本次暴雨调查开展前,政府已出资完成该流域内大部分土质生产道路的修复工作。

在9个县区中,中度侵蚀现象居多。调查子路段中,除彭阳、海原及同心县外,中度侵蚀所占比例最高。除彭阳及泾源外,其他县区均出现强烈侵蚀,且隆德和盐池强烈侵蚀所占比例较高,分别为29%和27%(图4)。

2.3 道路侵蚀影响因素分析

随机森林数据分析可得(表4),降雨对侵蚀量的影响最显著,影响度为21.67%,其次是道路土壤容重,影响度为18.74%,分别比平均影响度(11.11%)增长95%,68.64%。

JMP功效分析得出(图5),路面状况是影响土壤侵蚀量最关键的因素,贡献度为9.39%,其次为道路两侧土地利用类型(9.00%),两者占单因素贡献度的84.67%;容重对侵蚀量的直接贡献最小(0.71%)。整体上,道路两侧土地利用类型与其他3个因素的双因素交互均大于道路两侧土地利用类型的直接作用对侵蚀量的影响;其中道路两侧土地利用类型与路面状况的双因素交互作用最大,为13.81%。

3 讨论与建议

3.1 道路侵蚀特征及影响因素

研究12表明,强降雨条件下土质道路极易发生沟蚀,且侵蚀量随降雨强度增加而升高。降雨通过引发地表径流造成水土流失,是加剧道路侵蚀的关键环境影响因素之一13。极端暴雨时,短时强降雨使雨水难以及时下渗,形成地表径流12,易形成侵蚀沟。从暴雨骤降、地表径流快速形成到侵蚀沟出现的过程,构成道路侵蚀发生的前置条件14。阎思宇等研究中提出的“流向—地貌耦合增强侵蚀”观点8与本调查结果一致,生产道路转弯路段侵蚀程度普遍高于平直路段,侵蚀沟多沿车辙轨迹发育(图6),这一现象在同心县尤为明显,该地区转弯处侵蚀沟的平均宽深比高达2.58(较最小值1.14高55.81%)。这是由于径流沿平直路面自然下泄,道路转向时水流惯性作用使径流集中,形成局部冲刷强化区,增强对路面的剪切力,加速侵蚀沟的发生(图7)。根据实地调查可知,坡度较大的生产道路侵蚀较为严重(图8)。较大的坡度使水流汇聚更为迅速,在极端降雨情况下,更容易形成较大的径流流量,侵蚀强度随之增大。坡度较小区域,水流相对平缓,侵蚀作用较弱15图8)。

泾源县和西吉县的道路侵蚀相对较轻,侵蚀体积分别为2.04和1.93 m3(侵蚀量分别为3.02和3.05 t)。本次调查结果与既有研究结论一致16,植被对道路侵蚀的抑制作用源于对水文过程和土壤稳定性的调节。植被覆盖度较高的路段(如朱庄河道路,图9)侵蚀程度较轻甚至无侵蚀。植被冠层可通过拦截降雨、降低雨滴击溅作用有效减少地表扰动;枯落物与根系层能延缓径流形成、降低流速,并通过根—土互作增强土壤结构性与抗冲性,降低径流侵蚀力17。但植被防护效果依赖空间配置与覆盖水平:覆盖度低或分布不连续的路段仍易发生侵蚀18,只有当植被达到一定盖度且连续分布时,才能充分发挥其减蚀效益;此外,西吉县道路密度较低(1.90 km/km2),人类活动干扰相对较弱19。且该区域在暴雨前实施了更多维护措施,从而减轻了侵蚀程度,这与阎思宇等8在西吉县五十岔小流域的观测结果一致。

调查县区内侵蚀多发生于未硬化土质道路(尤以黄土路最严重),此类道路土壤松散、黏性低、抗冲刷能力弱16;侵蚀路段两侧土地类型以梯田为主、林地为辅,梯田独特的地形使径流汇集并流向道路,增加了路面径流量和径流剪切力。以西吉县为例,其道路两侧以耕地为主,侵蚀沟宽深比达4.11(较最小值1.14高出72.26%),横向侵蚀更严重20。生产道路通常承载较多农业机械与车辆通行,荷载车辆反复碾压导致土壤容重增大,地表紧实度提高,减少了径流入渗,增加地表径流量,最终加剧侵蚀沟的形成21

相关研究16表明,多因子交互是驱动侵蚀过程的关键机制,且因子间的交互作用对侵蚀的贡献远大于单一因子的独立作用。研究22发现,道路两侧土地利用类型与路面状况的交互作用贡献度最高(13.81%),远高于二者直接贡献之和,说明当不良路面状况与易加剧侵蚀土地利用类型(如耕地)叠加时,易加剧侵蚀22。道路两侧土地利用类型与降雨的交互贡献度达11.61%,表明在强降雨背景下,道路两侧土地利用类型对侵蚀的响应差异会进一步放大23。NDVI与降雨的交互作用(7.74%)及与路面状况的交互(8.54%)也较为明显,表明植被覆盖在调控降雨和路面径流侵蚀能力中具有重要的缓冲作用24。当路段存在植被覆盖且路面为石子路时,道路几乎无侵蚀发生,植被根系能够有效固定土壤,而石子路面可以减缓径流流速,进一步降低了侵蚀风险25图10)。

3.2 生产道路侵蚀防治建议

生产道路是连接田间与村镇的“生命线”,其侵蚀损坏不仅直接导致农业生产链条断裂,造成经济损失,还会加剧区域生态失衡26。宁夏南部山区属于黄土高原生态脆弱区,道路侵蚀问题尤其突出,极易打破生态系统平衡,并诱发次生生态问题。江西等地曾通过“草灌结合”模式构建生物拦截带,有效减少了泥沙流失27,但本次调查发现,宁夏部分植被覆盖的道路仍存在侵蚀现象。这是因为该区域蒸发量大,气候干旱,制约了生产道路沿线植被的正常存活与生长,导致此类生物防护措施在当地的适用性受限。

为有效缓解宁夏生产道路的侵蚀问题,提出以下针对性建议: ①在侵蚀严重路段布设简易排水沟、沉沙池或地下输水管,防止径流集中冲刷路面。东北黑土区在道路单侧或两侧建设侧向排水槽结果表明可降低径流含沙量28,且在宁夏全区(尤其南部山区与中部干旱带)具有适用性29,但在高陡边坡旁的生产道路需要配合生态袋护坡,避免槽体坍塌。在道路两侧建设植被缓冲带,选择本地耐旱深根植物固土护坡16,可参考Cao等18提出的“草-沟-管”一体化技术,实现生态与工程措施协同防护。 ②优化道路设计与维护机制。依据区域地形差异与土壤质地,因地制宜制定防护方案。彭阳县梯田道路采用“拱形+砾石”铺面,中间高两侧低的曲面设计(拱高0.1~0.2 m),分散径流避免集中冲刷,路面产沙量比平直路减少62%11。建议在土质路面掺入适量砾石或固化剂,提高抗蚀性及承压能力,尤其在车辆频繁通行的路段30。建立暴雨前后道路巡查与快速修复机制,对已形成侵蚀沟的路段及时填埋压实,防止侵蚀沟进一步下切扩张;此外,应避免在道路边坡范围内埋设管道,防止人为破坏路基稳定性。 ③在道路规划阶段应优先避让陡坡、汇水线等高侵蚀风险区域,若无法避让,则需配套采取强化防护措施。同时,调整道路两侧土地利用类型,避免双侧均为耕地或林地,适当保留草本植被带,以截流泥沙,减缓径流21

4 结 论

通过对宁夏黄土高原9县17个小流域的实地调查,明确暴雨条件下生产道路侵蚀的严重性及主要影响因素。结果表明,调查区道路以中度侵蚀为主,侵蚀沟平均宽度0.20~0.76 m,深度0.09~0.37 m,宽深比1.40~4.11;固原市原州区和同心县侵蚀最为严重,平均侵蚀沟密度分别为19.80和43.37 m/m2。降雨、容重、NDVI值、路面状况和道路两侧土地利用类型为影响道路侵蚀的5个关键因素;路面状况直接贡献度最高(9.39%),道路两侧土地利用类型次之(9.00%),且因子间交互作用对侵蚀的贡献远大于单一因子,尤以道路两侧土地利用类型与路面状况的交互效应最强(13.81%)。这表明不良路面与道路两侧易侵蚀土地利用类型的组合会加剧侵蚀。综上所述,道路侵蚀防治需综合考虑自然与人为因素的交互作用,推广植被缓冲带与排水设施结合的技术模式,并优化路面材料与道路两侧土地利用类型布局,以提升道路抗蚀能力,保障区域生态与农业可持续发展。

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基金资助

国家自然科学基金项目“泥沙输移沉积过程土壤有机碳源-汇转换机制研究”(42473069)

宁夏自然科学基金优秀青年项目(2024AAC05021)

宁夏自然科学基金优秀青年项目(2025AAC050024)

宁夏重点研发计划项目(引才专项)(2024BEH04060)

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