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黃河在中、上遊是世界上最大的黃土高原。土層深厚，土質疏鬆，地形破碎，暴雨頻繁，水土流失極為嚴重，是黃河泥沙的主要來源地。尤其是黃河河口鎮至潼關這一河段，黃河在穿越這一段黃土高原的過程中，眾多支流匯入，把黃河“染成”了黃色。據測定，這一河段進入黃河的泥沙佔全河沙量的90%。
黃土主要分佈於中亞到我國的西北、華北和東北一帶。它的範圍大致是北起陰山，南至秦嶺，西抵日月山，東到太行山，橫跨青海、寧夏、甘肅、陜西、山西、河南6省，面積64萬平方公里。黃土覆蓋厚度一般在100米以下，而以隴東、陜北、晉西黃土層最厚，六盤山以東到呂梁山西側，黃土厚度在100米～200米之間，最厚在蘭州，達300米以上。黃土分佈的面積和厚度，都居世界之冠。
黃土是由風力堆積而成的，其發育經歷了早更新世（距今60萬年前）、中更新世（距今10－60萬年前）、晚更新世（距今1.2－10萬年前）三個時期。此後氣候轉為暖濕，流水侵蝕作用加強，流失的黃土構成了黃河泥沙的主要來源。
黄土高原上嘅土層富含磷、鉀、硼、錳等元素，但係水土流失嚴重，土層嘅肥力不足，偏鹼性，因此植物好難生長。再加上長期嘅戰亂同埋砍伐、土地嘅唔合理使用，高原上植被覆蓋率好低，東南邊嘅情況好一啲，西北面嘅地區多數都係草原同埋荒漠。山西的民居一大特色是窰洞，有文字記載﹕「山西山區，民多穴居」。全省各地都可以看到窰洞，尤以山區更為普遍。
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黃土高原面貌
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黃土高原水土流失形成深溝
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黃土高原上的梯田
“隴中之苦，甲于天下”。這是黃土高原上的甘肅定西地區和寧夏的西吉、海原、固原（西海固）的歷史性結論。政府和國際援助多年來的努力使這一帶的貧困狀況有所減輕。但是至今這種狀況仍然沒有全部改觀，特別是在遠離城市和道路的深山。“三西”依然是中國最貧困的地區。究其原因，降水少而干旱，是生產效率低下的主因。頻繁的旱災往往使糧食絕收，人畜干渴而死；而夏秋集中的豪雨及多發的冰雹，則往往毀壞作物和沖毀田地。在這樣的多災多難地區，人的生存尚成問題，發展就更難說了。
寧南地區平均年降水300－500毫米，且70％左右集中在7－9月，年均降水量131.8萬立方米，徑流資源8.2億立方米，畝均徑流量59立方米，是全國畝均指標的1/30。扣除汛期高泥沙含量水和高礦化水，年可利用徑流資源為2億立方米。
寧南地區最南部，年降水為500－600毫米，北部為200－300毫米。 旱災多發，一般是五年一大旱，兩年一小旱。每年有冬春旱，夏季也少雨。霜災、雹災幾乎每年發生，1/3的人口和牲畜飲水困難。
春旱是寧南山區的突出氣候特征，非常頻繁。據1949－1995的47年統計，旱災發生在39年。80％的年景受旱災影響，其中絕產面積超過50％的嚴重干旱年份有十個，絕產面積超過80％的極端干旱年有四個。
春旱頻繁，而春季作物播種、生長困難；而汛期卻降水過量，在浪費水資源的同時，又造成水土流失。
黃土高原上雨季一般每次降雨，日降水量為25－49毫米為大雨；或暴雨，日降水量為50毫米以上。
雨季內也有長時間無雨狀況。而在冬春季節雨水稀少，僅占全年的15－20％，因此春旱嚴重，不利作物播種和灌漿。有時出現伏旱或伏秋連旱，部分地區人畜飲水都困難。
隴中地區：年平均降水150－550毫米，春季降水為全年的20％，春旱嚴重，有時有伏旱。干旱出現頻率很高，有十年九旱之說。雹災和霜災對農作物威脅較大。
河西走廊以及景泰、靖遠、白銀、皋蘭年降水在250毫米以下，為極端干旱地區，屬干旱沙漠戈壁地帶，沒有水利，就沒有綠洲，就沒有農業。
降水在250毫米到400毫米之間的地區有蘭州、會寧、定西、永靖、東鄉等縣市，屬半荒漠地帶。
半干旱地區的年降水在400－550毫米之間，屬草原地帶，有華池、環縣、慶陽、靜寧，通渭、秦安、隴西等地。
甘肅的隴中地區，主要由這三個類型的地區組成。這里傳統是在山坡上開荒種地。導致水土流失。而單產低，人口出生率高，對粗放型的耕地擴大需求很大。由于缺乏燃料以取暖和做飯，鏟草皮和砍伐灌木和林木的現象及其嚴重，對植被破壞很大。
由于地表植被破壞嚴重，水土流失亦嚴重，每平方公里每年流失表土5000至10000噸。
甘肅缺水同樣導致勞動力浪費于拉水以供給人畜飲水。
缺水和水質低下，導致這些地區一系列的社會經濟問題，如在生態和社會等方面。
解決黃土高原上居民和牲畜的飲水和灌溉用水，并逐漸恢復裸露的地表上的植被而改善生態，是黃土高原上經濟社會發展的關鍵所在。但是多年扶貧，最后而最困難的任務現在集中在深山而分布很分散的貧困農戶身上。而解決他們的溫飽，如果沒有別的辦法而只能沿用政府出資修建大型水利工程的作法，其資金投入必然更大。這是無法作到的。
鑒于回族人口集中的黃土高原上的突出貧困，解決這些困難不僅僅是出于經濟發展需要，更是出于社會和政治需要。政府有義務來承擔這些責任。但是改革開放以來西北地區政府的預算困難加大。在發達地區政府的投資可以從水利工程的受益地區和企業及個人獲得稅收而回收巨額的原始投資，而在黃土高原上政府作為業主就無法考慮資金回收，而且還要繼續支出水利工程的管理、維修和營運費用。因為政府提供的水，是帶救濟性質的公共物品，不能出售。因為在這個貧困地區，即使政府想出售，人均收入在300元以下的農民，也無法按水的實際成本支付水價。幾乎沒有現金收入是一個障礙；收成少而不穩定，常依賴政府救濟度日而沒有預期收入則是另一個障礙。因此政府也無法通過提高水價來創造節水壓力，調節水的使用量，以達到提高用水效率的目的。長期以來，黃土高原上的灌溉方式一直是大水漫灌，每畝地要耗水數百立方米。在加上這里光照強烈，蒸發量高達2000毫米以上，使水渠的水損耗達到30％。這更加提高了國家引水設施中水資源的成本。
在旱年，如果飲水有余，農民也嘗試用窖水點澆莊稼和蔬菜等。文化大革命時固原縣革命委員會號召抗旱時，也曾動員干部群眾提水點澆莊稼作物。但是由于土質和蒸發量的問題，水一澆，隨后蒸發而使泥土板結，反而影響莊稼和作物。在1958年大躍進時期，甘肅榆中北部山區的中聯川鄉中聯川村曾經試驗在路旁挖水窖，以蓄積雨季的降水作灌溉用，由于技術低劣，水窖滲漏嚴重，且污物多，無人專門負責。最后只好不了了之。至今路旁黑洞仍在。
充分利用降水集中的汛期的寶貴降水資源，開發農業等的潛力，化弊為利，是長期以來黃土高原干旱半干旱地區居民、水利和農業工作者一直關注的問題。改造農村傳統的水窖技術，積蓄更多的雨水以實現雨水的季節調劑，在春旱時補充降水的不足，為這方面的問題解決開辟了一條有效途徑。
1990年海原縣興隆鄉馮川村農民田彥財挖4口蓄水窖，蓄積當年秋冬雨雪200余立方米，第二年試種地膜玉米和地膜西瓜，玉米畝產300公斤，西瓜畝產3500公斤。
窖水點灌多用于種秋作物，春天播種時需要的水少（玉米），窖水足夠。等到秋季需要大量水的時候，降水大大增加，有效利用了降水。裸地上的蒸發，變為作物的有效蒸騰。秋雨春用，安苗補灌。這是最有效的利用雨水資源。
