黃土高原溝壑壩研究管理論文

1、黃土高原溝壑壩研究管理論文 一、溝壑壩系的現(xiàn)狀、任務與問題 黃土高原溝壑修建淤地壩由來已久，約有年的歷史。但大量的淤地壩還是在新中國成立后修建的。據(jù)黃河上中游管理局和黃土高原七省（自治區(qū)）水土保持部門的統(tǒng)計，截至年底，黃土高原地區(qū)建成淤地壩萬座（其中骨干壩座，中小型壩萬座），淤地萬，保護川臺地萬。其中，陜西、山西、內(nèi)蒙古省（自治區(qū)）共有淤地壩萬余座，占總數(shù)的。多沙區(qū)分布萬座、占總數(shù)的，多沙粗沙區(qū)分布萬座，占總數(shù)的。同時，建成的數(shù)十條小流域壩系，在各地都起到示范作用，促進了壩系建設的快速發(fā)展。實踐證明，溝壑淤地壩系建設以后，小流域內(nèi)的泥沙幾乎全部被攔蓄下來，洪水得以調(diào)蓄和利用，溝道基本實現(xiàn)了川臺

2、化，荒溝變良田，構建了黃土高原壩系農(nóng)業(yè)的雛形。 根據(jù)對黃土高原人口發(fā)展需要糧田和淤地壩建設條件及潛力的分析，按照需要與可能相結合的原則，也是為了適應全面建設小康社會和西部大開發(fā)的要求，黃河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃提出用年的時間，在黃土高原建設骨干壩萬座，中小型淤地壩萬座和一批小流域示范壩系。工程建成后，結合其他水土保持措施的實施，實現(xiàn)年減少入黃泥沙億，新增淤地能力萬、攔泥能力億、蓄水能力億，可發(fā)展灌溉萬，可促進退耕還林還草萬和封育保護約萬。 溝壑壩系建設是一項技術性較強的系統(tǒng)工程，群眾在長期的實踐中積累了不少成功經(jīng)驗，取得一些科研成果。但尚未形成比較完善的技術體系，壩系建設中有許多重大問題與關鍵技

3、術需要研究與創(chuàng)新。水是黃土高原最為稀缺的戰(zhàn)略資源，大規(guī)模地建設溝壑壩系勢必攔蓄大量的天然降水，其對黃河下游斷流的影響有多大，壩系建設的重點區(qū)域在哪里，壩系建設的規(guī)模、布局、結構、時序如何安排，如何實現(xiàn)壩系的相對穩(wěn)定和運用管護，如何確保壩地的防洪保收，如何防治壩地鹽堿化等，都需要認真研究和解決，進而加快壩系建設速度，提高質(zhì)量，降低成本，增大壩系的整體效益。 二、溝壑壩系建設對河川徑流的影響 攔蓄降雨徑流是黃土高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要條件 溝壑壩系攔蓄了大量的天然降水和部分徑流，這些水量攔蓄在黃土高原的千溝萬壑，為當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了寶貴的水資源。溝壑壩系攔蓄了暴雨徑流，并逐步實現(xiàn)高效利用，

4、使過去的“攔水減災”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶钏d利”。據(jù)人民治黃年水土保持效益分析，到年，流域修建了萬多座淤地壩和多萬座水窖、澇池等小型攔蓄工程，累計蓄水億，按的利用率計算，增加可利用水量億，可解決多萬農(nóng)業(yè)人口的飲水困難。 黃土高原平均左右的降水本來就比較少，盡量多地就地就近攔蓄利用降水是當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境恢復、人們生活生產(chǎn)所必需的。即使以后實施西線南水北調(diào)，也只能用于河套沿黃灌區(qū)以及黃河下游兩岸，很難調(diào)水到黃土高原的千溝萬壑間。所以加快溝壑壩系工程的建設速度，搞好水土保持，盡量多地攔蓄降雨徑流，恢復生態(tài)、發(fā)展生產(chǎn)無疑是非常必要的。 壩系攔蓄徑流的同時也攔蓄了大量泥沙，總體上對黃河是有益的 黃河水沙異源，來水主要

5、在蘭州以上，來沙主要在河龍區(qū)間的多沙粗沙區(qū)。淤地壩主要集中在河龍區(qū)間，加上其他水保工程措施，攔蓄了這一區(qū)間的產(chǎn)水，就意味著攔截了入黃的大部分泥沙，對黃河泥沙問題的解決無疑是一大貢獻。 根據(jù)黃土高原各地水土保持試驗站的科學觀測：坡耕地每年流失的水量為萬萬，流失土壤；荒坡地每年流失的水量為萬萬，流失土壤。也就是說坡耕地攔泥沙需攔水，荒坡地攔泥沙需攔水，實際從坡面沖下來的高含沙洪水到溝壑沿途沖刷不斷增強，其含沙量更高。與下游沖沙入海需要幾十立方米水量相比，在中游攔沙能節(jié)省大量水資源。以現(xiàn)有的水土保持措施和有關研究成果計算的全部水土保持措施最大減水量為億，占黃河多年平均徑流量億的。按照黃土高原地區(qū)淤地

6、壩建設規(guī)劃再新增萬座大、中、小型淤地壩，其蓄水能力也就是億億，但是每年能夠減少入黃泥沙約億，也就是說可節(jié)省出多億沖沙入海的水用于黃河下游的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 另外，黃河斷流主要發(fā)生在非汛期的月，而淤地壩等水土保持措施的攔蓄作用主要是在月，時間上是不一致的；淤地壩攔蓄主要是暴雨洪水徑流，基本是不可利用或難以利用的水量；淤地壩在汛期攔蓄的高含沙洪水一部分轉(zhuǎn)化為地下水，一部分轉(zhuǎn)化為清水，增加了溝道長流水，增加了河川基流，對汛期洪水起到調(diào)節(jié)作用，對減少斷流產(chǎn)生積極影響?，F(xiàn)在黃土高原，特別是黃丘區(qū)的黃河一級支流和二、三級支溝，沒有壩系的溝道，大多是一遇暴雨就成災，多為暴漲暴落的洪水，雨后天晴立即變成干溝灘，沒

7、有長流水；而凡是溝道壩系較多的，暴雨洪水被節(jié)節(jié)攔蓄利用，成不了災，且在溝道下游涌出了許多泉水，細水長流，源源不斷地補給下游支流、補給黃河。 三、突出重點，加快多沙粗沙區(qū)壩系建設和管護 多沙粗沙區(qū)是壩系建設的重點 黃河泥沙的來自水土流失面積為萬的多沙區(qū)，其中水蝕面積為萬。涉及黃土丘陵溝壑區(qū)、黃土高原溝壑區(qū)、土石山區(qū)和黃土階地區(qū)的部分地區(qū)。集中分布在河龍區(qū)間、涇洛渭河中上游以及青海、內(nèi)蒙古、河南沿黃部分地區(qū)。多年平均輸入黃河的泥沙量為億。上述多沙區(qū)中，侵蝕模數(shù)大于且粗沙模數(shù)大于的區(qū)域為多沙粗沙區(qū)，面積為萬。分布于河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間的條支流和涇河上游（馬蓮河、蒲河）部分地區(qū)、北洛河上游（劉家河以上）部

8、分地區(qū)，主要涉及黃土丘陵溝壑區(qū)、黃土高原溝壑區(qū)。該區(qū)多年平均輸沙量（年系列）億，占黃河同期總輸沙量的；粗泥沙輸沙量為億，占黃河粗泥沙總量的。該區(qū)支毛溝發(fā)育，溝壑面積占總面積的；面積大于的溝道有條，其中流域面積為的溝道有條，的有條，的有條，的有條，的有條。 經(jīng)過多年的實驗觀測，黃河泥沙的主要來源及其給下游淤積抬高河床帶來嚴重危害的是多沙粗沙區(qū)，要控制泥沙入河，可以首先對該區(qū)域的水土流失抓緊治理。這里的溝壑侵蝕量占到總量的以上，侵蝕嚴重且獨具良好的筑壩條件，在這里加快溝壑壩系建設，能快速減少入黃泥沙。 目前，該區(qū)域已建設了數(shù)十條小流域壩系，探索出了淤地壩大、中、小聯(lián)合運用的成功模式。但是建設大量的

9、骨干壩和大中型淤地壩，工程量大，所需投資多。從多年的工程建設實踐來看，這項工程不能單憑國家補助或群眾自發(fā)的力量來完成，必須由國家認定作為治理黃河、建設黃土高原、鞏固退耕還林成果的重點開發(fā)項目，加大投資力度，組織力量進行建設。 加大已建壩系的維修管護，提高壩地利用率 由于維修管護不力，已建壩系的效益難以正常發(fā)揮，壩系配套不科學，造成已淤壩地不能防洪保收，鹽堿化嚴重使得壩地利用率很低等，直接影響著農(nóng)民群眾投入的積極性。 年月，筆者在陜北、晉西北進行退耕還林中期評估調(diào)查時，就遇到不少這方面問題。有的村人均已有壩地，就是山上的地全部退耕還林了，壩地里產(chǎn)的糧食也夠吃。問題是有的壩地鹽堿化嚴重，不能種莊稼

10、了，另外能種的部分壩地也經(jīng)常受洪水的侵襲，不能保收。當?shù)卣腿罕娤Ｍ麕椭麄冃藿〝r洪壩或者排洪渠，治理鹽堿地。在各地調(diào)查時都遇到這樣的問題，只是程度不同而已；還有的淤出一些壩地后，就只管眼前生產(chǎn)，不顧長期利益，高筑渠、暢排洪，影響壩地的不斷淤積增加，不利于實現(xiàn)壩系的相對穩(wěn)定和可持續(xù)利用。究其原因，主要是群眾資金少，想建設但力不從心；再就是他們?nèi)狈茖W技術指導，不懂得怎樣實施科學有效的防治。這應該引起各級領導的高度重視并采取相宜的措施幫助農(nóng)民解決困難。在壩系建設和管護方面增加科技含量，以提高壩地的保收率、利用率和壩系的整體效益。 四、溝壑壩系建設應注意的幾個問題 壩系規(guī)模 小流域壩系的規(guī)模主要

11、指壩系的控制面積、工程數(shù)量、安全標準和工程等級等幾個方面?？刂埔?guī)模用小流域面積和壩系的流域面積控制率反映，數(shù)量規(guī)模一般用壩系的布壩密度（單位面積內(nèi)淤地壩的數(shù)量）表示，安全標準用壩系的防洪標準反映，工程等級則反映組成壩系的單壩工程規(guī)模。 壩系規(guī)模的確定要考慮壩址條件、壩區(qū)淹沒情況、流域內(nèi)的自然條件、社會經(jīng)濟情況、水土流失特點等因素。目前小流域壩系應以左右的流域為基本規(guī)劃單元進行布設。影響布壩密度的因素很多，主要有溝壑密度、溝道比降、溝長、侵蝕模數(shù)、坡面治理程度、暴雨強度等。 壩系結構 小流域壩系的結構是指小流域壩系骨干壩、中小型淤地壩、小水庫、塘壩等溝道工程的分層組合關系、數(shù)量配置比例和平面形狀

12、，主要與小流域內(nèi)各級溝道的疏密程度和各級溝道的面積有關。根據(jù)對黃土高原不同侵蝕區(qū)淤地壩現(xiàn)狀結構的分析，得出不同侵蝕區(qū)骨干壩單壩控制面積和骨干壩與中小型淤地壩的配置比例見表。 溝道形狀影響著壩系工程的數(shù)量和配置比例，“”形溝道狹窄，一般適合配置中小型壩，工程數(shù)量較多；“”形溝道寬闊，一般配置大中型壩，工程數(shù)量較少。對不同的壩系在功能設置上有不同的要求：防洪要求高的壩系，一般骨干壩防洪標準較高，因此中小型壩的比例較?。灰罂焖儆俚?、及早生產(chǎn)的壩系，一般需要工程數(shù)量較多，因此中小型壩比例較大，即“小多成群”。壩系在結構上要充分考慮防洪、攔泥、生產(chǎn)、蓄水功能。 壩系結構往往隨壩系的發(fā)展而變化，初建階段

13、壩系按設計完成布局，形成的壩系結構，工程數(shù)量較多，中小型壩比例較大，在壩系發(fā)育過程中，通過適應性調(diào)整，工程總數(shù)量有所減少，大中型壩比例增大，到成熟階段，壩系結構基本固定下來。 壩系布局 小流域壩系的布局是以水沙淤積相對平衡為目標，最終實現(xiàn)流域內(nèi)天然降水資源的充分、合理利用，具有整體性、層次性和關聯(lián)性。 整體性：壩系防治體系包括骨干壩、中小型淤地壩、小水庫、小塘壩、谷坊和其他小型攔蓄工程，它們雖然在壩系中的分工和作用不同，但作為一個整體，共同構筑了溝道防護體系。 層次性：壩系防治體系根據(jù)其功能和作用可歸結為兩個層次，一是防洪體系，二是生產(chǎn)體系。防洪體系是壩系的骨架，是維系壩系安全運行的必要措施；

14、防洪體系主要由承擔壩系防洪任務的骨干壩和小水庫組成，設計標準較高、工程規(guī)模較大是它們的主要特征，也是壩系規(guī)劃的主要研究對象。生產(chǎn)體系是壩系的主體，是確保壩系可持續(xù)發(fā)展的必要內(nèi)容；生產(chǎn)體系主要由中小型淤地壩（也稱為生產(chǎn)壩）和小型蓄水塘壩及附屬建筑物組成。壩地、灌溉庫容與養(yǎng)殖水面是壩系經(jīng)濟活動的基礎條件，也是壩系建設的主要目的之一。 關聯(lián)性：壩系內(nèi)各工程之間相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)換。壩系運行初期，壩地尚未形成，此時淤地壩實際上也發(fā)揮著攔截泥沙和調(diào)蓄洪水的作用，隨著時間的推移，淤地壩庫容逐漸被泥沙淤滿，壩地逐漸形成，其防洪能力也逐漸喪失，淤地壩的功能轉(zhuǎn)向了壩地生產(chǎn)。壩系中控制性骨干壩，建設初期兼顧有灌溉的

15、功能，汛期防洪攔蓄洪水，汛后可利用庫水發(fā)展灌溉。同時，壩系與坡面工程和流域內(nèi)村莊、道路、工礦企業(yè)等重要建筑物也相互聯(lián)系。小流域坡面治理程度低，壩系溝道工程淤積速度加快，洪水威脅就大；反之，坡面治理較好的小流域，壩系安全性就高。壩系的防洪安全直接影響流域內(nèi)村莊和工礦企業(yè)，因此，壩系建設在做好溝道工程布局的同時，還要做好小流域坡面治理和居住在溝岸的村鎮(zhèn)廠礦等防洪安全論證。 骨干壩的布局應遵循三均衡原則，即單壩區(qū)間控制面積基本均衡，對干支溝的溝道控制基本均衡，單壩淤地面積與區(qū)間控制面積的比值基本均衡。 小流域壩系中受控于干溝壩系的支溝在其下游或溝口骨干壩的控制下形成一個相對獨立的壩系單元，這一個相對

16、完整的子壩系，在整個壩系中起到“承上啟下，獨當一面”的作用，發(fā)揮相對獨立的單元防洪、攔泥和生產(chǎn)的功能，對干溝壩系起“上攔下?！弊饔?。 骨干壩在流域內(nèi)分單元切塊布局，中小型淤地壩按溝道級別分層布局。壩系從初建到實現(xiàn)相對穩(wěn)定很難在一個階段實現(xiàn)，一般要經(jīng)過初建、發(fā)育、成熟和相對穩(wěn)定個階段的發(fā)展過程。在各個階段，由于運行方式有所區(qū)別，壩系布局結構也不同。布壩密度一般為每平方公里座，骨干壩與中小型壩的配置比例一般為。 建壩時序 在安排壩系建設進度計劃時，為計算方便，通常采用多年平均洪量模數(shù)和侵蝕模數(shù)作為流域產(chǎn)流產(chǎn)沙的指標。而實際上，暴雨洪水具有的隨機性，使得各單壩的淤滿年限具有不確定性。若某座壩在淤積庫

17、容未滿時便修建上游后續(xù)壩，勢必影響該壩效益的發(fā)揮。而當淤滿時間提前時，若不及時建設上游后續(xù)壩，則又會造成該壩過量淤積，威脅壩庫安全。顯然，籠統(tǒng)地給各單壩安排固定的布設時間往往不符合實際情況，當淤積條件發(fā)生變化時，就有必要對上游后續(xù)壩修建時間進行適時調(diào)整。同時，由于壩系是一個整體，其中任何一座壩的調(diào)整均可能對其他壩乃至整個壩系的建設造成連鎖影響。因此，在對壩系中某座壩的建造時間進行調(diào)整時，需要相應分析以下幾個問題：淤地壩修建時間的調(diào)整是否會對后續(xù)壩乃至整個壩系建設產(chǎn)生影響，影響有多大；在不影響后續(xù)壩和壩系建設整體進程的前提下，該壩調(diào)整的余地有多大；如何調(diào)整、采取何種對策措施才可能減少調(diào)整帶來的不

18、利影響。 壩系相對穩(wěn)定 壩系達到相對穩(wěn)定后，隨著壩地面積逐年淤積增加，即承受洪水的面積愈來愈大，在一定標準洪水量情況下，相對單位面積承受洪水的深度就愈來愈淺，各級溝道均已川臺化，各個單壩均可防洪保收，洪水泥沙在壩地內(nèi)已變成“引洪漫地”，壩體加高已變成養(yǎng)護性質(zhì)的“護埂”，壩系結構持久穩(wěn)定。另外坡面措施的層層攔蓄，來水來沙逐步減少，促進和保障了相對穩(wěn)定壩系的快速形成。黃土高原已有多條基本相對穩(wěn)定的壩系，達到多年洪水不出溝，被就地就近攔蓄利用。壩系相對穩(wěn)定是溝道建設淤地壩的最終目標，是淤地壩發(fā)展的必然結果。 五、有關壩系建設的幾點建議 建立淤地壩建設管理新機制 溝壑壩系建設要嚴格按照基本建設管理體制

19、的要求，實行項目法人責任制和建設監(jiān)理制、招標投標制，通過合同方式進行管理，加強工程建設的質(zhì)量監(jiān)督與管理。 重建設輕管理、管理技術落后、產(chǎn)權虛置、缺乏補償機制，是當前淤地壩運行管理的突出矛盾。根據(jù)目前我國政府機構改革和加快建立農(nóng)村中介組織機構的政策措施，結合流域壩系整體關聯(lián)性的技術要求，以及建立市場經(jīng)濟體制和產(chǎn)權制度改革的現(xiàn)實形勢，淤地壩運行管理就是在壩系內(nèi)部，以人為本，通過建立組織，確定責任，實現(xiàn)有人管壩、有錢修壩、有章護壩的新局面，具本包括三個方面的內(nèi)容：建立淤地壩管理協(xié)會，設立淤地壩管理基金，推行淤地壩產(chǎn)權制度改革。 淤地壩管理協(xié)會是農(nóng)民按照自愿原則自行組成的合作經(jīng)濟組織，是壩系運用管理的

20、組織機構，也是實現(xiàn)壩系持續(xù)發(fā)展管理活動的保證和依托。淤地壩管理基金是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟基礎。淤地壩管理基金的目的和作用主要是確保淤地壩加固配套，實現(xiàn)壩地資源可持續(xù)利用。管理基金的建立，將解決國家顧及不到而一家一戶辦不成的事情。淤地壩產(chǎn)權制度改革應根據(jù)市場經(jīng)濟和家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的實際以及本地區(qū)現(xiàn)階段生產(chǎn)力水平，按照“三個有利于”的標準，遵循資產(chǎn)經(jīng)營和資本經(jīng)營原則，采取多種形式，盤活這部分呆滯的資源和資產(chǎn)。一般宜采用以下幾種產(chǎn)權制度改革形式：股份合作制，租賃經(jīng)營，有償轉(zhuǎn)讓，出售，抵押承包，嫁接改造。 遵循市場經(jīng)濟規(guī)律，建立淤地壩投資體系 淤地壩是一項以公益性為主的社會發(fā)展事業(yè)，需要國家、集體、個人一齊上，走“淤地壩為社會，社會興建淤地壩”的路子，引進利益驅(qū)動機制，調(diào)動各方面的積極性，建立多層次、多渠道、多元化淤地壩投資體系。首先，國家對溝壑壩系建設有穩(wěn)定的投入，實行地方匹配，群眾投勞。其次，進一步完善淤地壩管護責任制，確保經(jīng)營管理者合法權益，做到責權利相結合，鞏固和發(fā)展群眾興建淤地壩的積極性。第三，積極引進外資，利用國際組織貸、贈款興建淤地壩。第四，采取多種形式，吸取社會資金，加快淤地壩建設，如股份合作、中外合資、中外合作等。 建立淤地壩服務體系 根據(jù)黃土高原水土流失特點和淤地壩建設任務，逐步建立起以下幾種類型相結合的淤地壩服務體系。一是建立一套運轉(zhuǎn)靈活、