淤地壩在黃土高原綜合治理中的地位和作用

郭 龍

（定西市安定區(qū)水土保持站，甘肅定西743000）

水土流失對黃土高原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展以及人民生命財產(chǎn)安全的影響十分巨大。一直以來，政府及有關部門都在探索治理水土流失的有效途徑。20世紀50年代，國家就在黃土高原地區(qū)實施了一系列水土流失治理措施。1999年推動黃土高原地區(qū)開展了大規(guī)模的退耕還林工作，使區(qū)域內(nèi)植被有所恢復，生態(tài)環(huán)境有所改善。經(jīng)研究與實踐證明，在構建與實施的各項水土流失治理模式中，淤地壩在攔沙淤地方面有明顯作用，充分發(fā)揮淤地壩的作用可減少入黃粗泥沙，使環(huán)境問題得到有效改善[1]?，F(xiàn)結合實際就黃土高原綜合治理與淤地壩相關問題做具體分析。

1 淤地壩泥沙淤積特征研究

調(diào)查研究表明，當泥沙受到侵蝕時會產(chǎn)生沉降運動，沉降運動使泥沙位置發(fā)生變化，讓土層結構發(fā)生改變，讓該地以及周邊的生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，泥沙的沉降運動并不是混亂無序的，有一定的規(guī)律可循。如當泥沙受到侵蝕并向下沉降時，一般是粒徑大的沙土顆粒先沉積下來，之后依次是粉砂、黏粒。分析垂直剖面的淤泥物，可看到垂直剖面上的淤泥物有著比較明顯的層理，粗粒顆粒相間分布。對淤地壩中的淤泥物進行勘察分析可知，有放水、無放水條件下的淤積物存在形態(tài)有差異。在有放水的情況下，沉積下來的淤積物顆粒較細，而在無放水情況下，淤地壩壩前會有較多的黏土淤積下來。上下游淤地壩的淤泥物則是呈現(xiàn)出下游淤積物顆粒細小、上游淤積物顆粒大的特征[2]。

2 淤地壩在黃土高原綜合治理中的地位和作用分析

2.1 淤地壩在攔泥截沙方面的作用

研究與實踐證明，淤地壩的攔粗排細作用非常顯著，可以說是快速減少入黃粗泥沙的第一道防線[3]。有大量研究表明，淤地壩在攔截泥沙、穩(wěn)固水土領域有著重要地位，在減少入黃泥沙方面做出了巨大的貢獻。與其他水土保持措施相比，淤地壩的攔泥速度最快、攔泥效果最好，攔泥量大約能占到66%～84%，庫壩減沙量能占到水土保持措施總減沙量的60%～70%。

淤地壩在全流域、小流域以及支流、單壩等都能起到很好的攔泥減沙作用，其攔泥減沙作用不僅能讓進入河流的泥土減少，而且還能夠形成高產(chǎn)農(nóng)田，為區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打好基礎。將淤地壩與其他水土保持措施有機結合，更是能獲得巨大的環(huán)保效益。

2.2 淤地壩在強化溝谷結構方面的作用

按照一定的分類標準，可將黃土高原大的地貌單元分為2大形態(tài)，即溝谷地與溝間地。這2種類型的地貌單元有不同的特點，在治理黃土高原地區(qū)水土流失問題時，必須要從2大單元入手，根據(jù)其形態(tài)特征、產(chǎn)沙特點、水土流失特征等制定科學可行的治理方案，使區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境得到有效管理與保護[4]。調(diào)查研究表明，在暴雨匯流以及產(chǎn)沙過程中，坡面與溝谷是一個整體，是不可分割的。在對黃土高原地區(qū)水土流失、淤地壩淤泥治理等進行研究時，需要立足溝谷系統(tǒng)這一整體，并根據(jù)處于黃土高原區(qū)域中淤地壩的特征特點來研究區(qū)域泥沙來源、環(huán)境變化、坡溝產(chǎn)沙比例等問題，從而對坡溝系統(tǒng)的侵蝕產(chǎn)沙機制有一個更全面的了解與掌握，對小流域坡溝治理的重點有更明確的把握。

通過研究與調(diào)查可知，在黃土高原地區(qū)，淤地壩屬于一項非常重要的水土保持工程措施，合理建造與科學使用淤地壩，可以讓流向河流的泥沙被快速攔截，使淤泥不會大量堆積在河道，同時優(yōu)化周邊農(nóng)田，有效增加作物產(chǎn)量。建造以及使用淤地壩對入黃泥沙進行攔截，可抬升侵蝕基準面，增強溝坡的穩(wěn)定性，使黃土高原地區(qū)的生態(tài)結構更加穩(wěn)定。相關研究表明，當淤地壩壩內(nèi)淤積物的厚度增大時，坡溝系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會明顯增大，重力侵蝕量或侵蝕潛力會出現(xiàn)明顯的遞減趨勢。由此看到，合理建造以及使用淤地壩能進一步增強坡溝系統(tǒng)的調(diào)控作用和穩(wěn)定性，從而使坡溝系統(tǒng)出現(xiàn)滑塌的概率降到最低[5]。

2.3 淤地壩在抵御土壤侵蝕方面的作用

淤地壩工程能夠有效攔截泥沙，防止河道堵塞，同時也能讓坡面得到治理，使土壤侵蝕問題得到有效改善。經(jīng)過研究與實踐可知，若能合理建造與科學使用淤地壩，并將淤地壩與退耕還林等治理措施有機結合起來，能大大減輕土壤侵蝕作用。在經(jīng)過系統(tǒng)且全面的治理后，即使遭遇暴雨天氣，坡面上也不會出現(xiàn)大量的淺溝以及細溝。近年來，隨著各類水土保持措施在黃土高原地區(qū)的落實以及淤地壩工程的建設與使用，黃土高原地區(qū)溝谷系統(tǒng)的土壤侵蝕問題已經(jīng)得到很大程度的改善，水土逐步恢復穩(wěn)定，河道內(nèi)的泥沙淤積也大大減少。

2.4 淤地壩對下游徑流泥沙的影響

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在建造起淤地壩后，黃土高原地區(qū)的水文也會受到影響，河流徑流大小等會有所改變。有關數(shù)據(jù)表明，淤地壩使得流域的洪峰流量顯著減少，徑流變化過程得到了很好地調(diào)控，在淤地壩的作用下，流域的徑流量有所減少。在我國黃土高原北部，有淤地壩的流域地表徑流明顯減少，而沒有淤地壩的流域地表徑流則無多大變化。研究表明，在有淤地壩的流域，徑流系數(shù)淤積輸沙模數(shù)等都會受到淤地壩的影響，該流域的地表徑流過程會受到淤地壩的調(diào)節(jié)。淤地壩除了在調(diào)節(jié)洪水徑流方面有顯著作用外，其在攔沙蓄能方面也發(fā)揮著重要作用。在我國黃土丘陵溝壑區(qū)，無淤地壩的流域徑流量與懸沙濃度相對較大，而有淤地壩的流域情況則正好相反。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，受淤地壩影響，流域內(nèi)的徑流量明顯較小，懸沙濃度也讓明顯較低，同時該流域徑流攜帶與輸送泥沙的能力也相對較少。

研究證明，淤地壩會對河流系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，如建造并長時間使用淤地壩后，河床坡度會大大降低，河流會出現(xiàn)連通性的中斷現(xiàn)象，河流的輸沙能力也會因此降低。因此，河水對泥土的沖刷以及因此而產(chǎn)生的水土流失問題會得到有效改善。淤地壩不僅能對子流域出口的大量泥沙進行攔截，而且能減小向下游水體的泥沙運動。近年來，淤地壩的建造與使用以及退耕還林、退耕還草等一系列環(huán)保工作的開展，使黃土高原地區(qū)的土壤受侵蝕、土壤流失問題得到很大改善，水土結構更加穩(wěn)定。

3 結語

在黃土高原地區(qū)，淤地壩是重要的攔沙治土工程，其在降低土壤侵蝕、減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境以及維護生態(tài)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。應進一步加大對淤地壩的研究優(yōu)化與推廣應用，使黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題得到更好地治理與維護。