从耳阳沟流域综合治理看水土保持措施在抗御暴雨洪灾中的作用

陈 瑾，孛永明，张佰林，尹彦平

(1.定西市水土保持科学研究所，甘肃定西 743000;2.岷县水土保持局，甘肃岷县 748400)

1 岷县“2012·5·10”暴雨洪灾情况

2012年5 月10 日下午5时32分至6时15分，甘肃省岷县发生了大范围冰雹及强降雨，降雨量达69.2 mm。由于降雨量大、历时短，岷县18个乡镇均遭受到冰雹、暴洪灾害，造成47人死亡、12人失踪、132人受伤入院治疗。灾害使4 080户19 445间房屋倒塌，8 097户40 489间房屋严重受损，损坏房屋10 035户50 179间;损失农村家庭生产性固定资产123万元，电视、摩托车等耐用消费品3 011.1万元，家庭中囤积的中药材7 052万元，其他财产103.9万元;毁坏耕地7 106.7 hm2，农作物受灾面积24 266.7 hm2;死亡大牲畜7 087头(匹)、猪28 965口、羊27 243只、鸡鸭58 507只，损毁养殖暖棚846间16 920 m2，冲毁养殖小区17个9 185 m2;严重损毁国道51 km、省道69 km、县乡道路11条150 km、通村公路292条672 km，冲毁桥梁4座、受损桥梁74座，毁坏防洪河堤174 km;受损农村供水工程88处、灌溉渠道72.4 km。经初步核查，这次灾害造成的直接经济损失达76.27亿元。

2 耳阳沟流域“2012·5·10”暴雨洪灾情况

从岷县“2012·5·10”暴雨洪灾的成因及灾害特征看，岷县茶埠镇的耳阳沟流域发生的暴雨洪灾具有代表性［1］，因此本次调查中对耳阳沟暴雨洪灾的诱发因子、灾害特征、防治措施及效果等进行了详查。

2.1 流域概况

耳阳沟流域位于岷县茶埠镇，距县城25 km，面积82.38 km2，地处黄土高原边缘，是甘南高原向黄土高原、陇南山地的过渡地带，地貌上表现为海拔高、地面坡度大。地表岩石风化强烈，碎石岩屑散落在山坡，部分区域土层厚度小于1 m;人口密度110人/km2，人均土地0.9 hm2，人均耕地0.48 hm2，年人均产粮179 kg，农民年人均纯收入1 383元;属高原大陆性季风气候，年均日照时数2 214.9 h，年均气温4.9～7.0℃，年均相对湿度68%，年均无霜期90～120 d，年均降水量596.5 mm。受大陆性气团、副热带暖湿气团的交替影响和地形对大气抬升的作用，形成了高寒阴湿的气候特点，降雨量多，气温低，无霜期短，多冰雹等自然灾害。

2.2 暴洪灾害成因

2.2.1 短历时、高雨强、大雨量是形成山洪的主因

据岷县气象局公布的资料，此次降雨量达69.2 mm。查找有关资料可知，与耳阳沟下垫面条件相似的流域，暴雨径流系数为0.4～0.6。根据“甘肃省主要站点最大24 h暴雨量与径流深数值表”，参照相似地区的资料并经计算，得到耳阳沟流域“2012·5·10”暴雨的径流系数为0.37，平均降雨强度为1.6 mm/min，洪水总量达211万m3。

2.2.2 不合理的土地利用方式增加了流域产流量

耳阳沟是当地当归苗的主产区，其育苗量占市场种苗量的40%～50%。由于流域土壤及气候适宜，所育当归苗的质量较好，因此周边地区多到该流域采购种苗。当归苗要求在海拔2 500 m以上的土地上种植，所以当地农户多选择在半山坡上种植。由于该流域降雨量大，土壤湿度常年保持在土壤田间持水量上下，为了防止种苗烂根，群众多采用顺坡种植，以利于排除地表积水、保持土壤相对干燥，同时为增加土壤温度采用了地膜覆盖技术，这无疑都有助于降雨径流的形成。自推广地膜种植当归技术以来，耳阳沟流域在海拔2 500 m以上连片种植地膜当归苗193 hm2。据定西市水土保持科学研究所观测，塑料的径流系数达0.95以上，比流域平均径流系数高0.58，因此耳阳沟流域这部分土地在此次暴雨中多增加了13万m3的径流量。

2.2.3 采石场开挖面增加了流域产流量

耳阳沟流域有4家采石场，采石爆破形成了开挖面，裸露光滑的岩石面，其临空面坡度多在70°以上。裸露岩石下渗能力弱，其径流系数接近于1.0。据我们现场测定，耳阳沟流域4家采石场岩石裸露面积达1 km2，采石场管理及办公、休息场所占地0.2 km2，据此计算此次暴雨中采石场的产流量达7万m3。

2.2.4 沟道泄洪能力不足

据现场实测，“2012·5·10”暴雨前耳阳沟出口断面沟道纵比降为5.8‰，平均宽120 m，河堤平均高2 m，取糙率系数0.04，则其过流能力为715 m3/s，能满足“2012·5·10”暴雨洪水的过流要求［2］。但是，由于山洪中大量固体物质沉积，使断面形态发生了变化，实际过流河道被沉积后的泥沙占据，抬高了河床，降低了河道的行洪能力。

2.2.5 沟道上游的松散固体物质在下游沉积，阻塞河道，造成灾害

(1)支沟内冲出的洪积物堆积体。由于这一区域特殊的地质地貌条件，风化的岩石碎屑散落在山坡上，有些坡面的石渣、岩屑被直接冲到主沟道内并在适宜的河段堆积，为形成高含沙洪水提供了数量丰富的松散固体物质。

(2)采石场开山炸石废弃的石渣、岩屑及成品料。耳阳沟的二马沟内有4家采石场，开采石料被剥离的土壤和岩屑直接倒入沟道内，开采的块石和成品石料以及加工的设备也全部堆积在沟道中，开发者没有留下足够的行洪通道，因此洪水暴发后这些人为的堆积物就成为洪水泥沙的主要固体物质来源。

(3)小型井矿弃渣。在耳阳沟里的个别地方，可见到一些井矿开采后废弃的矿渣，这些矿渣没有任何拦挡措施，暴雨中会随地表径流进入沟道，成为高含沙水流的固体物质。

(4)植被覆盖度差的区域的风化岩屑。由于气候的差异和人为破坏，耳阳沟流域地表植被差异很大，植被差的区域覆盖度不足20%，而且在这些区域的上方坡面上散存着一定数量的风化岩石碎屑，在暴雨中有些以洪积物的形式堆积在小的支毛沟出口，成为高含沙水流固体物质的来源之一。

(5)坡耕地的表土。耳阳沟流域有旱坡地420 hm2，坡度多在10°～20°之间，表土遭到了强烈的侵蚀，形成洪水中固体物质的细粒成分。据测算，此次暴雨坡地平均侵蚀模数达3 240 t/km2，坡地流失的表土量达8 779.35 m3(容重取1.55 t/m3)。

3 水土保持措施在抗御暴雨洪灾中的作用

岷县水土保持工程验收资料显示，从2000年开始，耳阳沟流域新增治理面积1 384.68 hm2，其中兴修梯田475.5 hm2，营造水土保持林439 hm2，种草109.8 hm2，实施封禁治理360.38 hm2，加上2000年以前的治理面积，累计治理程度达到71.6%。

3.1 梯田的拦蓄作用

调查发现，耳阳沟流域梯田没有发生大面积的毁坏现象，在强暴雨作用下，梯田在保证自身安全的同时有效地拦蓄了雨水，保护了位于梯田下方的土地安全。据测算，耳阳沟流域2000年以来新增的梯田在此次强暴雨中共拦蓄径流32万m3，减少土壤流失0.994万t。

近年来在流域内新修梯田475.5 hm2，占流域总面积的5.77%，由于调查中没有发现梯田被冲毁的现象，因此可以认为梯田上的降雨几乎全部被拦蓄，有效减小了流域的径流系数。据计算，此次暴雨中仅梯田一项即使全流域径流系数减小0.056，约可减少流域径流量32万m3。

3.2 封禁治理、水土保持林和种草的作用

耳阳沟流域属河谷盆地轻度侵蚀区，在植被状况好的区域年均侵蚀模数为236 t/km2。在这个级别的侵蚀强度下，与“2012·5·10”暴雨洪灾中坡耕地土壤流失相比，2000年以来新增的林草措施和封禁治理拦截的土壤流失量为1.76万t。

耳阳沟阴坡及深山区植被较好，平均覆盖度为74%，植被由多种落叶灌木林、杂草和次生灌木构成灌丛化草甸草场。在这些区域基本看不到有侵蚀现象，暴雨过后没有留下侵蚀的痕迹，侵蚀模数在200 t/km2以下。这些天然的植被在“2012·5·10”暴雨中明显起到了拦蓄径流、控制土壤侵蚀的作用。

4 对“2012·5·10”暴雨洪灾的认识

耳阳沟内的支沟虽然具备了泥石流形成的地貌条件，但由于沟道内自然风化岩石碎屑等松散堆积物并不多，所以并没有形成泥石流灾害，说明耳阳沟内的支沟有足够的泄洪能力。

从现场看，由于沟道内有大量的固体堆积物，暴雨中形成的高含沙水流淤塞下游河道，降低了河道泄洪能力，使河水漫堤，导致个别地方发生了小的灾害。

在这次暴雨洪水中淤积河道、抬高河床、降低河道泄洪能力的主要固体物质来源，是沟道中人为采石过程中堆积的岩屑和石料。据对采石场粗略估算，洪水发生前大约有5 000 m3的碎石、废土以及废石料堆积在沟道中。经取样分析，粒径10～25 mm的固体物质主要是采石场的成品石料，因此这次暴雨洪灾与不合理的流域开发利用有着直接的关系。

5 几点建议

(1)水土保持是防治暴雨洪灾的有效措施［3］，通过修筑梯田、造林种草、实施封育等，将降雨产生的径流分散拦截，削弱和控制形成洪水的条件，能从根本上延缓和控制洪水发生，即便是不能完全控制洪水，至少也可以降低同等降雨条件下洪水发生的几率及周期，或能起到缓洪滞洪、削减洪峰的作用。

(2)要加强对开发建设项目尤其是对暴洪灾害易发区域的管理，使矿产资源的开发规范、有序。

(3)在各项水土保持措施没有完全发挥作用的条件下，要加强宣传，强化群众保护植被、保护生态的意识，坚决遏制人为因素对植被造成的破坏。

(4)针对岷县的实际，在水土保持规划设计中，要改变以往以水土流失强度来判断水土流失强弱的片面认识，而要以“水土流失程度”作为衡量水土流失状况的指标来制定水土保持规划。

［1］陈瑾，张健.刍议定西地区南部泥石流防治途径［J］.中国水土保持，1993(1)：21-22.

［2］陈家琦，张恭肃.小流域暴雨洪水计算［M］.北京：水利电力出版社，1985：61-65.

［3］孟庆枚.黄土高原水土保持［M］.郑州：黄河水利出版社，1999：269-272.