1.地质地貌特征

张家口位于永定河上游地区，东经113°50′～116°30′，北纬39°30′～42°10′。北接内蒙古自治区，南与保定地区相连，西临山西省，东临承德地区和北京市，地处蒙古高原和华北平原之间，总面积为36965km2。地势是自西北向东南倾斜，地形复杂，由于阴山支脉横贯中部，形成以其为轴心向南北倾斜的坝下山间盆地和坝上高原两个截然不同的地貌单元。其中坝下山区属于永定河流域的有17662km2(包括张家口市)，占坝下总面积的72%。本区域属于燕山沉降带的西翼，是典型的低山盆地地区，由于地壳的升降和强烈的构造运动，使流域内的地形地貌发生了复杂的变化，形成了多种多样的地貌类型，从宏观的角度看，流域内由南而北于张家口崇礼一带分布有大马群山，中部有黄阳山、翠屏山，怀来南部有军都山，涿鹿、蔚县南部有灵山和小五台山，海拔多在1000～2000m，最高的小五台山海拔为2743m。同时，在山前广泛分布有黄土和土石丘陵，由于水土流失的作用，使丘陵地貌又侵蚀成众多的、大小不同的塬、墚、峁、坪等微地形地貌，在行政区内以怀安、蔚县、涿鹿较为多见。山与山高低相通，盆地珠连，主要的盆地有：洋河盆地(包括怀安、万全、张家口和宣化)、永定河盆地(包括涿鹿、怀来)和桑干河壶流河盆地 (包括阳原、蔚县)。

构造方面，张家口地区内共分布有9条断裂带[图2-3 (a)]，其中赤城—崇礼—尚义县的深断裂全长为200多km，宽为1～5km。由断裂引起的挤压破碎带经过长期的外营力作用，在崇礼县和尚义县坝下部分形成了多种多样的断裂谷、断裂盆地，其他一些构造带也都被侵蚀成各种复杂的构造地形。这些有构造引起的地形地貌，为水土流失的发生创造了条件(郭竟成，1990)。

图2-3　张家口市主要地质特征

(a)张家口市主要断裂带分布；(b)张家口市岩层类型分布

岩层成因方面，永定河上游张家口地区的岩石可分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三类。区内的岩石从老到新主要有太古界的变质岩系，震旦亚界岩系，部分下古生界寒武系、奥陶系岩系，中生界的侏罗系、白垩系岩层和广泛分布的新生界第四系地层，其分布范围如图2-3 (b)所示 (郭竟成，1990)。此区岩层多种多样，影响水土流失最为严重的是第四系地层，主要是因为黄土和沙土在此层分布最为广泛，黄土颗粒细小而均匀，粒径大多在0.01～0.05mm之间，容易发生雨滴溅蚀，也便于径流侵蚀和风力搬运。其他地质年代的成岩石虽然都有不同程度的风化、剥蚀和流失现象，但风化、剥蚀和流失量都很小。

2.植被及土壤

此区的土地利用类型有林地、草地、旱地、水田、园地、农村居民点、城镇建设和工业用地等。其中面积最大的为丘陵区旱地，占总面积的19.12%，其次是中覆盖度草地，占总面积的18.33%。受自然条件恶劣和人为活动的影响，区内植被较差，除蔚县、涿鹿南部山区有少量天然次生林和一些草地外，其他大部分地带多属农地、荒林及裸岩，林草覆盖率为21.8%。

土壤类型主要有16个土类，34个亚类。全区土壤以黄绵土、黄垆土、棕壤、栗钙土、暗栗钙土、草甸栗钙土、褐土和淋溶褐土为主(上述概况没有包括尚义县)(郝芳华等，2006)。

3.水文气象特征(www.daowen.com)

张家口地区属于显著的大陆性季风气候，四季分明。由于冬季受强大的蒙古高压控制时间较长，地势较高，远离海洋，很少受到海洋气流的调节，此区冬季严寒漫长，夏季凉爽短促。如果以气候平均气温在10℃以下为冬季，22℃以上为夏季，10～22℃之间为春秋期，低于0℃的时期作为严寒期，高于30℃的时期作为酷热期，则坝上和赤城、崇礼冬季长达7～8个月，可有5个月的严寒期，没有明显的夏季。坝下大部分地区冬季也可长达6个月，严寒期为4个月左右，而夏季只有1～2个月，没有酷热期。

本区年降雨量为300～550mm，降雨量较少，且雨季集中，年际变化很大(表2-3)。资料显示，从10月到第二年的5月，8个月的降雨量仅有全年降雨量的20%左右，而6—8月3个月的降雨量占全年的70%左右，7、8两个月的雨量占全年的50%以上。本区降雨的地理分布主要决定于地形，总的讲降雨量由西北向东南递增，坝上西北部在340mm左右，坝头一带在400mm左右，东部和东南部与北京郊区接壤的山区地带在500～550mm。并且在北面崇礼至龙关和南面的深井附近形成全区两个相对多雨中心，北面的多雨中心年降雨量在450mm以上，南面的多雨中心年降雨量可超过500mm。

表2-3　张家口市年降雨量最多与最少比较表　单位：mm

4.张家口市山区径流场分布及特征

目前张家口市径流场主要有4个，它们分别属于黄土丘陵沟壑区、白垩纪恶劣地形区、土石山地丘陵区和土石山区。其中土石山区一个径流监测点，位于崇礼县；土石山地丘陵区一个径流监测点，位于赤城县；白垩纪恶劣地形区，一个监测点，位于万全县；黄土丘陵沟壑区一个径流监测点，位于怀安县。不同地貌分区内，地貌特征、土壤类型、植被特征、气候特征存在差异，因此，在各径流小区水保措施在布置也有一定的差异，各试验站详细概况见表2-4。

表2-4　各典型区径流观测小区基本情况

各个径流试验站的小区的规格均为水平投影长为20m，宽为5m的标准小区。同时按照各个类型区内主要的坡度组成、土地利用类型、水土流失治理措施，布设径流小区。各典型区的径流观测站均分为坡耕地组径流小区和荒坡地组径流小区，除了崇礼县的径流观测站的径流小区为7个外，其他各县的径流观测站的径流小区均为8个小区，不同处理措施径流小区的具体布置形式详见表2-4，从表2-4中可以看到，小区的布置坡度基本上包括了当地人类活动最频繁的坡耕地范围。各径流观测点的雨量观测统一由省总站购置自记雨量计或简易雨量观测筒进行观测，其中万全、崇礼、怀安均配置1台自记、1台简易雨量器，赤城县配置1台自记、1台简易雨量计。全部径流泥沙均收集在小区下游出口处的径流池当中。