黄河中游水土保持措施的减水减沙作用研究

田 路，郝亮亮

(黄河水土保持绥德治理监督局/绥德水土保持科学试验站，陕西 榆林 1719000)

1 研究区域的概况分析

1.1 黄河中游的河龙区间流域

河龙区间流域干流整体长度约为725 km，该流域的总面积约为11.30×104km2,其中大约单年的土壤侵蚀规模数超过5000 t/km2，面积约为6.93×104km2，根据1950～1969年之间径流量进行分析，其平均径流量约为73.25×108m3，而多年的平均输沙量为9.941×108t。根据实际情况分析，黄河中游河龙区间流域发生洪水的几率是只有黄河整体流域的1/10，但是造成黄河泥沙於积量却占据了黄河中游整体泥沙於积量的2/5～3/5。基于此，针对于河龙区间流域的洪水以及泥沙进行有效控制以及减少，是黄河中游防洪以及减少淤泥的主要战略[1]。

1.2 黄河中游的泾河流域

泾河流域干流整体长度约为455 km，该流域的总面积约为4.54×104km2，据调查分析，该流域的水土流失面积约为3.32×104km2，占据了泾河整体流域的73%。在这其中泾河流域涉及到五大地貌类型区，最大占据面积的地貌类型区分别为黄土丘陵沟壑区占据总面积约为41%，以及黄土高原沟壑区占地面积约为39%。前者的多年平均土壤侵蚀规模数为每年1×104t/km2，而后者的土壤侵蚀规模数每年约为4000 t/km2。在泾河流域中，根据1952～1996年的降水量进行计算，多年的平均降水量大约为532 mm，径流量大约为17.998×108m3，输沙量大约为2.54×108t。

1.3 黄河中游的北洛河流域

北洛河流域干流整体长度约为680 km，该流域的总体面积约为2.69×104km2，根据1954～1966年之间的降水量进行分析，该流域多年平均降水量约为541 mm。在北洛河流域中径流量平均为8.65×108m3，输沙量大约为0.865×108t。

2 研究所运用到的方法

2.1 小区坡面措施减水指标体系

小区坡面措施减水指标体系是以洪水频率分析为根本，以小区坡面措施的径流量经验频率曲线与对照区径流量的经验频率曲线，根据相同频率量值进行比较然后计算出在某一频率中坡面措施减水指标，采取点绘的方式能够将不同的小区坡面措施的径流量经验频率曲线与对照区径流量的经验频率曲线、和不同频率值下的坡面措施减水指标曲线呈现出来。而针对于梯田来说，在小区坡面中通常情况下运用无埂梯田，在小区减水指标图中的值可以运用二步到位方法，这种情况下就能够呈现出梯田减水指标。据实际情况调查分析，梯田实际相对减水指标在各个年代之间所反映出的情况是不同的，如：针对于河龙区间流域来说，在20世纪80年代前减水指标在30%～35%，而在20世纪80年代之后其减水指标在15%～20%之间。泾河流域以及北洛河流域在20世纪80年代之前的减水指标在30%左右，而在20世纪80年代之后在20%左右。渭河流域在20世纪80年代之前的减水指标在35%左右，在20世纪80年代之后在25%左右。

2.2 流域坡面措施减水指标体系

实际上流域坡面措施减水指标体系的构建是将小区坡面措施减水指标体系运用到大面积流域之中，简单来说就是空间尺度转换现象，在这个过程中首先要处理雨量的代表性问题，然后在处理径流的差异问题。流域坡面措施减水指标体系的计算公式为：小区坡面措施减水指标体系×点面修正系数×不同侵害类型区产流改正系数。事实上，流域坡面措施减水指标体系是一个动态的过程，能够将小区坡面措施减水指标以及流域坡面措施减水指标存在的时间段差异以及地区之间的差异等等消除，然后再计算出流域坡面措施减水指标。在计算以及分配坡面措施减沙量的过程中通常情况下都会运用以水算沙方法。

2.3 淤泥坝减沙减水作用方法

淤泥坝减水量计算方法。在进行淤泥坝减水量计算过程中主要可以分为两大形式，第一形式是指将淤平之后当成农地利用的坝地减水量计算出，第二形式是计算出依旧处于拦洪时间段的淤泥坝地减水量。在淤地坝处在淤平状态时，减水计算方式与有埂的水平梯田的计算方式是一致的，都可以运用水平梯田的计算方式进行计算。而依旧处于拦洪时间段的淤泥坝地，在这个过程中拦水以及拦泥是一起实施的状态，并且在期间淤泥中所蕴含的水分绝大部分都会被蒸发，其中的一小部分会渗入到地下，进而又返回到河流流域中，所以在计算的过程中，要注意不能够考虑到蓄水量，只是计算淤泥中的含水量即可。

淤泥坝减沙量计算方法。在计算淤泥坝减沙量的过程中，不仅仅包括淤泥坝的拦泥量以及减轻沟浊量，还包括了坝地滞洪对坝下游沟道侵蚀量的影响减少量以及河流流域流速减少对于坝下游沟道侵蚀量的影响减少量。现如今时代背景下，拦泥以及减蚀量都具备一定的计算方法，而针对于坝地滞洪对坝下游沟道侵蚀量的影响减少量来说，还没有一定的计算方法，因此，在计算淤泥减沙量的过程中只是计算拦泥量以及轻沟浊量。其中拦泥总量的计算过程可以分为两部分，在1996年之前已经淤成坝地的拦泥量以及没有淤成坝地的拦泥量。然后将两者相加就能够计算出总淤泥量[2]。

3 研究结果以及分析

3.1 有关坡面措施的减水减沙量结果

在1970～1996年之间河龙区间流域的坡面措施的减水量占据水土保持措施每年平均减水量大约为47%，而减沙量占据水土保持措施每年平均减水量大约35%。泾河流域的坡面措施的减水量占据水土保持措施每年平均减水量大约66%、北洛河流域坡面措施的减水量占据水土保持措施每年平均减水量大约56%、而泾河流域坡面措施减沙量占据水土保持措施每年平均减沙量大约为82%、北洛河流域坡面措施减沙量占据水土保持措施每年平均减沙量大约为70%。综上所述，在水土保持措施的配置上，为了能够有效的减少黄泥沙量，应重视沟道坝系工程，而在水土保持坡面措施配置上河龙区间流域应重视灌木林建设，北洛河流域应重视灌木林建设以及梯田建设。

3.2 有关淤泥坝的减水减沙量结果

在1970～1996年之间河龙区间流域淤泥坝每年平均减水量占据水土保持措施每年平均减水量大约为59%、而每年平均减沙量占据水土保持措施每年平均减沙量大约64%。由此可见，河龙区间流域最为沙化的核心地区，应将该地区的减水减沙放在主要位置。根据实际情况以及数据进行分析，能够得出河龙区间流域淤泥坝的减水以及减沙作用正处在逐渐下降趋势，并且具备时限性特征以及非持续性特征。1970～1979年的平均淤泥坝减水减沙量占据水土保持措施每年平均减沙量大约分别为76%～80%，在1980～1989年分别为55%～63%，到了1990～1996年分别为43%以及47%。以此能够很明显的看出淤泥坝的减水减沙量正处在逐渐下降趋势。

4 结论与分析

通过以上分析研究能够发现，黄河中游水土保持措施的减水减沙作用较为明显，但是应注重提高生态环境建设水平。生态环境建设主要是指针对于水、土以及气等等自然资源合理运用，加以保护。另外，还要更为重视大自然的修复能力，运用大自然的修复能力不仅仅能够达到投资少以及效果快的效果，并且最终所形成的生态系统能够更加符合生态环境特点，具有更好的稳定性以及可靠性。针对该现象在2000年时我国水利相关部门一充分合理地运用大自然修复能力，促进水土流失防治工作质量有效提升的工作思路，并且经过5年的实施之后，其效果非常显著。根据我国水利部的调查以及分析研究得出，自然修复效果是人工修复效果的两倍之多[3]。

5 总结

黄河中游的河口、渭河流域、泾河流域、北洛河流域以及龙门区间是黄河流域水土流失最为严重的区域。因此，应重视黄河中游水土保持措施减沙减水作用分析。在水土流失防治过程中水土保持生态修复工程具有十分重要的作用价值，其不仅仅能够高效的修复生态环境，加快水土流失防治脚步，还能够促使区域经济更好的发展，因此，在黄河中游水土保持措施过程中应大力开展修复生态环境工程。