馬蓮河流域水沙變化與水土保持成效分析

彭世想，郭相秦，劉 卓，郭潤德，丁倪萍

(1.黃河水利委員會 三門峽庫區(qū)水文水資源局，河南 三門峽 472000； 2.黃河水利委員會 山東水文水資源局，山東 濟南 250100)

馬蓮河上游屬黃河中游多沙粗沙區(qū)，是黃河流域水土流失最嚴重的地區(qū)之一。流域內(nèi)雖然塬面上水土流失較輕，但溝頭前進吞蝕塬面農(nóng)田、威脅交通，溝壑崩塌、滑塌、陷穴、瀉溜等重力侵蝕嚴重。自20世紀80年代起，當(dāng)?shù)卣隈R蓮河流域廣泛開展了封山育林、種樹種草、退耕還林、退牧還草等大規(guī)模的水土保持工作。特別是1994年2月馬蓮河流域黃土高原水土保持世界銀行貸款項目開始實施，項目區(qū)涉及西華池、吉峴、何家畔等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的53個行政村，董洼溝、大溝、太樂溝等12個小流域，總投資7 142.18萬元，其中世行貸款4 123.84萬元。至2001年一期項目實施結(jié)束，項目區(qū)共完成造林1.24萬hm2、人工種草0.32萬hm2，修建梯田0.32萬hm2，建設(shè)淤地壩16座、苗圃6座。為分析1994年世行項目建設(shè)以來取得的水土保持效益，對1994年前后流域內(nèi)各水文站的水沙變化特征進行了分析，旨在研究水土保持措施的實施對流域生態(tài)環(huán)境的影響，以及流域水土保持工作的成效。

1 流域概況

馬蓮河為涇河水系最大支流，發(fā)源于陜西省定邊縣紅柳溝鎮(zhèn)杜家溝，至甘肅省寧縣政平鎮(zhèn)匯入涇河。河流自北向南，全長374.8 km，總落差991 m，平均比降1.35‰，集水面積19 086 km2，主要支流有山城川、馬坊川、安山川、合道川、東川、合水川、固城川等，其中東川支流集水面積最大，其次是固城川、山城川。

馬蓮河流域地處東經(jīng)106°20′～108°45′、北緯35°15′～37°10′，主要位于甘肅省慶陽市境內(nèi)，占據(jù)慶陽市除西南角外的大部分地區(qū)。流域整體地形北高南低，海拔在885～2 082 m之間，中南部為黃土高塬溝壑區(qū)，北部為黃土丘陵溝壑區(qū)，東部為黃土丘陵區(qū)，山、川、塬兼有，溝、峁、梁相間，高原風(fēng)貌雄渾獨特。全境有0.67萬hm2以上的大塬12個，尤其西南部的董志塬，是世界上面積最大、土層最厚、保存最完整的黃土塬面，堪稱“天下黃土第一塬”。東南部的子午嶺，林木茂密，水草豐盛，有31萬hm2以上的次生林，是植被良好的水源涵養(yǎng)林。

2 流域水文監(jiān)測體系

20世紀50年代起，黃河水利委員會在馬蓮河干流先后設(shè)立了慶陽、雨落坪、洪德水文站，在主要支流東川、合水川、柔遠川分別設(shè)立了賈橋、板橋、悅樂水文站，基本建成了馬蓮河水文站網(wǎng)，基本情況見表1。

表1 馬蓮河流域水文站網(wǎng)基本情況

3 流域水沙特性分析

3.1 分析時段

考慮到馬蓮河流域世界銀行貸款項目自1994年開始實施，故以此為界，采用上述水文站監(jiān)測資料，分設(shè)站至2019年、設(shè)站至1993年和1994—2019年3個時間段進行流域水沙特征分析。

3.2 降水量特征

根據(jù)設(shè)站以來實測資料，繪制馬蓮河流域歷年降水量柱狀圖(圖1)。從圖1中可以看出，歷年降水量在平均值上下波動，連續(xù)旱澇時間最長為3年。設(shè)站至2019年、 設(shè)站至1993年和1994—2019年各水文站降水特征值分析結(jié)果見表2。由表2知，設(shè)站至1993年、1994—2019年平均年降水量與歷年平均值(設(shè)站至2019年)之比分別為0.99、1.01，表明馬蓮河流域在世行項目實施前后年降水量變化不大。

圖1 流域各水文站平均降水量

表2 流域及各水文站降水量特征值分析

3.3 徑流量特性

根據(jù)設(shè)站以來實測資料，分別繪制雨落坪等水文站歷年徑流量柱狀圖。雨落坪站是馬蓮河把口控制站，其徑流量特性能代表馬蓮河流域的徑流量特征。雨落坪歷年徑流量分布見圖2。該站歷年平均年徑流量為4.189億m3，在2004—2012、2014—2019年和1990—1992、1994—1996年連續(xù)出現(xiàn)年徑流量小于或大于歷年平均值的情況，說明馬蓮河流域徑流量年際變化較大。

圖2 雨落坪水文站歷年徑流量

對設(shè)站至2019年、設(shè)站至1993年和1994—2019年3個時期馬蓮河流域徑流量特征值進行分析，結(jié)果見表3。雨落坪站1994年前后兩時期平均年徑流量與歷年平均值的比值分別為1.084、0.874，表明1994年馬蓮河流域世行貸款項目實施后，在降雨量沒有明顯變化的情況下，徑流量有較明顯的減少。

表3 馬蓮河流域各水文站徑流量特征值分析

3.4 輸沙量特征

3.4.1 最大含沙量

根據(jù)設(shè)站以來實測資料，馬蓮河干流從上至下的洪德、慶陽、雨落坪站最大含沙量分別為1 220、1 220、1 050 kg/m3，支流賈橋、板橋、悅樂站最大含沙量分別為981、849、889 kg/m3?？梢婑R蓮河水流含沙量非常大，是典型的多沙河流。

3.4.2 輸沙量

根據(jù)設(shè)站以來的實測資料，分別繪制雨落坪等6個水文站歷年輸沙量柱狀圖。以雨落坪站歷年輸沙量變化(圖3)反映馬蓮河流域輸沙量特征。雨落坪站輸沙量年際變化大，歷年平均年輸沙量為1.137億t，出現(xiàn)多個連續(xù)小于或大于歷年平均值的時期，表明馬蓮河流域輸沙量變化大，尤其是受人為活動影響較大。

圖3 雨落坪站歷年輸沙量

以雨落坪站為例，對設(shè)站至2019年、設(shè)站至1993年和1994—2019年3個時期輸沙量特征值進行分析，結(jié)果見表4。雨落坪站1994年前后兩個時期平均年輸沙量與歷年平均值的比值分別為1.102、0.779，表明馬蓮河流域輸沙量年際變化大，特別是在1994年馬蓮河流域世行貸款項目實施后，輸沙量有較明顯的減少。

表4 馬蓮河流域各水文站輸沙量特征值分析

3.4.3 輸沙模數(shù)

對馬蓮河各水文站分設(shè)站至2019年、設(shè)站至1993年和1994—2019年進行輸沙模數(shù)分析，結(jié)果見表5。由表5知，流域內(nèi)各支流水土流失嚴重程度不盡相同，其中：板橋站輸沙模數(shù)最小，該站以上區(qū)域水土流失較輕；洪德站最大，其以上區(qū)域水土流失最為嚴重；悅樂、慶陽、雨落坪、賈橋站以上或區(qū)間水土流失也較嚴重。

表5 馬蓮河流域各水文站輸沙模數(shù)統(tǒng)計結(jié)果/(t·km-2·a)

4 流域水土保持成效分析

通過上述水沙特征分析可以看出，在世行貸款項目實施前后，馬蓮河流域降雨量沒有發(fā)生明顯變化的情況下，徑流量和輸沙量有較明顯減少，且輸沙量減少多于徑流量減少，說明馬蓮河流域水土保持工作的實施取得了較顯著的減水減沙效益。

國家高度重視馬蓮河流域水土流失治理工作，新中國建立初期就在甘肅省慶陽地區(qū)設(shè)立了西峰水土保持科學(xué)試驗站(現(xiàn)黃河水土保持西峰治理監(jiān)督局)，專門負責(zé)涇河流域水土保持試驗和治理監(jiān)督工作。流域機構(gòu)和當(dāng)?shù)卣_展了大規(guī)模的水土流失防治，實現(xiàn)了從單項措施、分散治理到以小流域為單元不同類型區(qū)分類指導(dǎo)的綜合、規(guī)模治理，從防護性治理到治理開發(fā)相結(jié)合，從單純依靠行政手段到行政、法律手段并重依法防治，從人工治理為主到人工治理與自然修復(fù)相結(jié)合。特別是近年來，按照“防治結(jié)合，保護優(yōu)先，強化治理”的思路，先后實施了黃河上中游水土保持重點防治工程、黃土高原淤地壩試點工程、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水土保持項目等國家重點水土保持項目，水土保持工作不斷加強，局部范圍的人為水土流失得到有效遏制。經(jīng)過多年的實施，馬蓮河流域水土保持工作取得了顯著成效，有效減少了入黃泥沙，初步改善了流域的生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和群眾生活條件，促進了新農(nóng)村建設(shè)。

5 建 議

盡管水土保持工作取得了顯著成效，但馬蓮河流域內(nèi)水土流失尚未得到根本控制，目前的主要問題是水土保持工作投入不足，措施不配套；水土保持的作用意義。但也了解到各建設(shè)單位及其從業(yè)人員，技術(shù)水平參差不齊，對政策了解不全面、知識更新較慢，對水土保持政策認識不夠。水利部門要加強水土保持技術(shù)指導(dǎo)、政策幫扶，有助于宣傳水土保持、促進水土保持事業(yè)的發(fā)展、減少水土流失的危害。

3.5 發(fā)揮好技術(shù)支撐單位的作用

技術(shù)支撐單位長年從事水土保持方案編制、水土保持監(jiān)測監(jiān)理等工作，對水土保持技術(shù)掌握熟練、政策“點”把握準確，對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持難點、薄弱點了解深入，能夠從專業(yè)的角度及時發(fā)現(xiàn)水土保持工作存在的問題。技術(shù)支撐單位有設(shè)備、有人員，在水土保持監(jiān)督檢查和自主驗收核查工作中，一定要利用好、發(fā)揮好技術(shù)支撐單位的優(yōu)勢，充分發(fā)揮技術(shù)支撐單位的作用。

3.6 逐步形成政府主導(dǎo)、部門推動、行業(yè)聯(lián)動的水土保持監(jiān)管良好局面

實行最嚴格的水土保持事中事后監(jiān)管，要建立水土保持依法履職逐級督查制度，強化對地方依法履行監(jiān)管職責(zé)的工作督查，層層分解、壓實監(jiān)管責(zé)任，確保各級水土保持部門依法履職到位、不缺位。但是，目前全社會尚未達成共識，地市以下政府對水土保持的重視程度需要加強，各級、各行業(yè)要像重視安全生產(chǎn)、環(huán)境保護一樣重視水土保持尚待時日。因此，需要逐步形成政府主導(dǎo)、部門推動、行業(yè)聯(lián)動的水土保持監(jiān)管良好局面，這樣全社會、各行業(yè)才能更好地落實水土保持“三同時”等各項水土保持制度與義務(wù)。

4 結(jié) 語

當(dāng)前及今后一段時間是水土保持工作攻堅克難、爬坡過坎的關(guān)鍵時期，一定要按照習(xí)近平總書記關(guān)于黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要講話精神，按照水利部“水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”的水利改革發(fā)展總基調(diào)，進一步抓好、抓實水土保持工作，夯實水土保持事中監(jiān)督檢查與事后核查工作，迎難而上、乘勢而為，生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持督查核查要為“美麗中國”建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻。我們要貫徹“以人民為中心”的發(fā)展理念，以法律、法規(guī)為準繩，進一步錘煉與提高督查、核查能力，提升督查、核查能力的“規(guī)范化、科技化、信息化、現(xiàn)代化”。