素有天下第一黄土塬的董志塬塬面持续萎缩,侵蚀沟沟头甚至延伸到城市边缘。为了减缓塬面萎缩,国家相继出台了一系列固沟保塬政策。但固沟保塬工程尚处于探索阶段,还存在许多实际问题,比如最佳的治理模式问题。本文结合目前已经建设的固沟保塬工程现状,在流域范围内定量评估长时间尺度下固沟保塬工程(沟头填埋)与水力侵蚀互馈机制。基于SWAT模型,选取砚瓦川流域作为研究靶区,探求沟头填埋区科学的生态恢复模式。以下为主要结论:(1)黄土高塬沟壑区各种侵蚀类型存在相互耦合、相互促进、彼此相连的链式关系。具体表现为:径流冲刷塬面发育侵蚀沟,侵蚀沟的沟头发育溯源侵蚀蚕食塬面;发育侵蚀沟为沟谷崩塌、滑坡提供基础,崩塌、滑坡又致使沟岸扩张。(2)调参后的SWAT模型在黄土高塬沟壑区具有较好的适用性。模型经过校验,率定期径流模拟值的模型效率系数为0.83,决定系数为0.89,验证期径流模拟值的模型效率系数为0.74,决定系数为0.86,表明SWAT模型能适用于砚瓦川流域的水文模拟。(3)SWAT模型模拟固沟保塬工程(沟头填埋)实施后情景,子流域径流量显著减少。沟头填埋后,砚瓦川流域2号子流域径流量相比自然状态下减少1.82%～2.48%。沟头填埋区不同的生态恢复措施,径流减少量存在差异:草地(2.48%)>林地(2.21%)>耕地(1.93%)>裸地(1.82%),说明草地具有良好的涵养水源的作用。(4)科学的固沟保塬(沟头填埋)工程能较好地减缓水力侵蚀发育。沟头填埋区不同的生态恢复措施情景与无措施的情景产沙量相比,发现:耕地(102.08%)>无措施(100%)>裸地(97.84%)>草地(31.12%)>林地(30.66%),表明固沟保塬(沟头填埋)能较好地减小水力侵蚀强度,当填埋区为林地覆盖时,产沙量降低了69.34%。(5)通过水文分析发现,固沟保塬(沟头填埋)会改变沟头集水区的水流路径,使得水流路径变短变多。集水区塬边发育地裂缝、陷穴等为水流提供了优势通道,如果缺少必要的维护,长此下去,会极易发育新的沟头,从而促进流域内更大的水力侵蚀。黄土高原沟壑区固沟保塬(沟头填埋)与水力侵蚀存在互馈效应,为了降低塬面萎缩速率,减缓流域内水力侵蚀发育,使用生态措施治理沟头填埋区裸露区表面(比如:填埋区以草地覆盖),是今后固沟保塬工程的重要探索方向。