黄河中游多沙粗沙区水土保持减沙趋势分析

在1950～1997年长系列水文资料和面雨量资料的基础上，分析了黄河中游河口镇至龙门区间年输沙量和年降水量的时间变化趋势：1970年以来，在多沙粗沙区入黄泥沙量减少的总体背景之下，出现了1986～1997年间入黄泥沙量增加的近期趋势。这一增加趋势，与20世纪80年代以后淤地坝修建量大为减少，70年代修建的筑地坝与拦沙库已大部分失效有密切关系。此外，20世纪90年代人为增沙量大幅度增加，已占水土保持减沙量的22％左右，部分抵消了水土保持措施的减沙效益，这也是同期入黄泥沙增加的重要原因。因而得出的结论是：①要重视淤地坝的后续建设，实现其拦沙作用的可持续性；②造林种草措施不能代替淤地坝拦沙的作用；③新增水土流失问题不容忽视。     

近期黄河潼关以上地区淤地坝拦沙量初步分析

进入21世纪以来,黄河泥沙显著减少,潼关水文站实测输沙量由1919—1959年的平均15.92亿t减少到2000—2012年的平均2.76亿t。黄河流域已建淤地坝58 099座,分布在黄土高原的千沟万壑,具有显著的拦沙减蚀作用。依据第一次全国水利普查、水利部淤地坝大检查等基础数据,初步分析了2000—2012年黄河潼关以上地区淤地坝拦沙减蚀作用。结果表明:(1)2000—2012年黄河潼关以上淤地坝年均拦沙减蚀量为4.50亿t,其中年均拦沙量为3.75亿t、减蚀量为0.75亿t。同期潼关以上地区5 520座骨干坝的年均拦沙减蚀量为2.05亿t,其中年均拦沙量为1.71亿t、减蚀量为0.34亿t;50 935座中小型淤地坝的年均拦沙减蚀量为2.45亿t,其中年均拦沙量为2.04亿t、减蚀量为0.41亿t。(2)淤地坝拦沙减蚀作用对2000—2012年黄河泥沙减少的贡献率为34%。     

加快黄土高原地区淤地坝的建设

黄土高原地区水利水保措施对减少入黄径流，泥沙取得了显著作用，但在各支流流域面上的发展是不平衡的。为了减轻黄河下游河道的洪涝灾害，加强黄甫川，窟野河，孤山川三条支注的水土流失治理是重中之重。淤地坝工程在拦淤入黄泥沙中起着主力军的作用，近十年来因建设速度相对滞后，拦沙库容淤损等原因，拦沙效益逐渐减小，应提高对淤地坝拦沙作用的认识，采取“参与式流域治理”的机制，加快黄土高原地区淤地坝的建设。     

黄河中游多沙粗沙区淤地坝拦减粗泥沙分析

本文对地处黄河中游多沙粗沙区的河口镇至龙门区间（简称河龙区间）及四大典型支流皇甫川、窟野河、无定河和三川河流域淤地坝拦减粗泥沙效果进行了深入分析，计算了不同年代淤地坝拦减粗泥沙量。通过分析实施淤地坝等水土保持措施前后泥沙粒径的变化、淤地坝配置比例与减沙比例关系的变化后认为：淤地坝是快速减少入黄粗泥沙的首选工程措施和第一道防线，具有明显的“拦粗排细”功能。只要河龙区间坝地的配置比例保持在2%左右，其减沙比例即可达到45%以上。当四大典型支流淤地坝配置比例平均达到2.5%时，淤地坝减沙比例平均可以达到60%。因此，为有效、快速地减少入黄泥沙尤其是粗泥沙，河龙区间水土保持措施应采用以淤地坝为主的工程措施与坡面措施相结合的综合配置模式。淤地坝的配置比例应保持在2%以上。减少黄河粗泥沙的重点支流应首选窟野河和皇甫川。     

黄河中游地区淤地坝减洪减沙作用研究

根据水利部第二期水沙基金研究成果,对黄河中游河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域淤地坝减洪减沙作用进行了深入分析和研究,对淤地坝减洪量及拦泥量计算方法进行了重大改进:将淤地坝的减洪量分为淤平坝地的减洪量和仍在拦洪时期淤地坝的减洪量两部分,分别进行计算;将淤地坝的减沙量分为拦泥量和减蚀量两部分,分别进行计算;在拦泥量计算中又分为已淤成坝地拦泥量和未淤成坝地拦泥量两部分,考虑因素比较周全.计算结果比较全面地反映了黄河中游地区淤地坝的减洪减沙作用,可供黄土高原地区淤地坝建设规划参考.     

黄河中游地区梯田减洪减沙作用分析

梯田是黄河中游地区水上保持三大坡面治理措施之一，具有明显的减洪减沙作用。对黄河中游河中镇-龙门区间及泾河、北洛河、渭河流域梯田的保存率、保存面积、质量分级标准、减洪指标体系及梯田的减洪减沙作用等的研究表明：1970～1996年，河中镇-龙门区间梯田年均减洪减沙量分别为3290万m^3和1180万t，分别占水土保持措施(梯、林、草、坝)减洪减沙总量的9．2％和7．9％；泾河流域梯田年均减洪减沙毓分别为1250万m^3和1200万t，分别占26．1％和32．6％；北洛河流域梯田年均减洪减沙量分别为530万m^3和340万t，分别占17．3%和21．6％；渭河流域梯田年均减洪减沙量分别为6620万m^3和1265万t，分别占60．7％和58．0％。据此对黄河中游地区今后的梯田建设提出两点建议：①梯田建设要“少而精”、淤地坝可以拦蓄坡而治理措施见效之前的泥沙，但不能一劳水逸：既要实施淤地坝建设工程，也不能放松坡面治理。②黄河中游地区当前应以淤地坝建设为重点，同时必须加强坡面治理，只有合理配置梯田、林、草等坡面治理措施，才能达到既治标又治本的目标。     

黄河中游地区淤地坝减洪减沙作用研究

根据水利部第二期水沙基金研究成果，对黄河中游河龙区间及泾河、北洛河、渭河流城淤地坝减沙作用进行了深入分析和研究，对淤地坝减洪量及拦泥量计算方法进行了重大改进：将淤地坝的减洪量分为淤平坝地的减洪量和仍在拦洪时期淤地坝的减洪量两部分。分别进行计算；将淤地坝的减沙量分为拦泥量和减蚀量两部分，分别进行计算；在拦泥量计算中又分为已淤成坝地拦泥量和未淤成坝地粗泥量两部分，考虑因素比较周全。计算结果比较全面地反映了黄河中游地区淤地坝的减洪减沙作用，可供黄土高原地区淤地坝建设规划参考。     

水保措施对“7·26”暴雨洪水减水减沙的作用

采用水文学方法分析表明,无定河流域现有水土保持治理措施对2017年"7·26"暴雨洪水的减水减沙作用有限;通过查勘认识到,林草植被以及梯田在一般降雨情况下减水减沙作用明显,但遇到类似此次的大暴雨,则淤地坝拦沙作用明显;径流主要来自坡面,而泥沙主要来自沟边重力侵蚀、耕种便道和河道淤积物冲刷、河岸及滩地淘刷等。     

黄土高原现状梯田和林草植被的减沙作用分析

2000年以来,黄河来沙明显减少。本文以黄土高原主要产沙区为对象,利用卫星遥感与实地调查相结合方法,获取2012年研究区各支流的梯田面积和质量信息,分析2010—2013年林草植被覆盖率及其较天然时期的变化;提出林草与梯田叠加作用地区的减沙量计算方法。基于流域尺度上构建的黄土丘陵沟壑区林草植被覆盖率与产沙系数、梯田比与减沙幅度之间的响应关系,计算在多年平均降雨条件下黄河龙门、北洛河状头、汾河河津、渭河咸阳和泾河张家山等5站以上现状林草植被和梯田的减沙能力,其值为10.65亿t,占该区天然年均来沙量的60%。     

近10 a来十大孔兑现状淤地坝拦沙作用分析

十大孔兑流域水土流失严重,是黄河粗泥沙的重要来源区,但2000年以来该区入黄沙量锐减。利用2017年初的淤地坝详查数据,分析了十大孔兑现状淤地坝数量与时空分布,并计算了近10 a淤地坝拦沙量,估算了未来拦沙潜力和剩余拦沙寿命。结果表明:截至2016年年底,十大孔兑共有淤地坝359座,其中骨干坝149座、中型坝117座、小型坝93座,建成时间集中于1995—2000年、2005—2010年两个时期,73.5%的淤地坝分布在毛不拉、西柳沟和罕台川;2007—2016年,十大孔兑淤地坝的实际拦沙量为2 627.56万t。现有骨干坝拦沙潜力为11 444.81万t,平均剩余拦沙寿命为68 a;中型坝拦沙潜力为1 782.61万t,平均剩余拦沙寿命为23 a;小型坝拦沙潜力为482.94万t,平均剩余拦沙寿命为46 a。     

黄河中游多沙粗沙区淤地坝对泥沙的分选作用

利用坝地钻探取样资料，对黄河中游多沙粗沙区坝地淤积泥沙粒径的空间变化进行了分析，结果表明：淤地坝对泥沙具有分选作用，坝前泥沙粒径小于坝尾泥沙粒径；泥沙颗粒越粗，这种分选作用越明显。从而认为，在粗泥沙产沙区淤地坝能够起到一定的淤粗排细作用。     

黄河中游多沙粗沙区水沙控制途径的探讨

根据黄河中游多沙粗区暴雨洪水及产流产沙特点，提出了为控制水沙危害，黄河中游治理应分两步走的战略。第一步解决近期水沙控制和耕地问题，主要措施是建设淤地坝和骨干坝。研究表明，在现状坝地，梯田条件下，为满足粮食生产需要，每平方公里需新增坝地３．１８ｈａ，且能港口控制水沙的要求。第二步是进行坡面治理，改善生态环境，以达到根治水沙的目的。     

2016年达拉特旗淤地坝水毁原因及拦沙效果

为核查淤地坝水毁原因及对入黄泥沙的影响,基于西柳沟和罕台川小流域19座淤地坝决口现场调查资料,分析得出2016年“8·17”暴雨降雨过程和入黄水沙的特征。针对淤地坝结构和运行特点,结合现场对淤地坝水毁情况尤其是决口部位冲蚀形态的详细查勘,从降雨以及淤地坝规划、设计、施工、管理等方面分析了淤地坝水毁原因,定性给出了淤地坝决口形式及拦沙效果。提出优化坝系布局和建设标准,改进放水建筑物结构并强化施工质量管理,重视预警预报等非工程措施建设等建议。     

淤地坝在黄河中游水土流失防治中的作用

黄河流域淤地坝建设历史悠久。目前黄河中游地区建成淤地坝11．35万座(其中骨干坝1356座，中小型坝11．2万座)，已拦泥沙210多亿t，淤地32．0万hm^2，保护川台地1．33万hm^2。淤地坝拦泥保土，有效地减少了入黄泥沙；淤地造田，提高了粮食产量；促进水资源利用，解决了农民生活生产用水；增加农民收入，发展了农村经济；促进退耕，改善了生态环境；利于区域防洪减灾，保护沟道下游生产安全；以坝代桥，改善了交通条件。近期实施的重点应是产沙量较大的多沙区，重中之重是水土流失严重的多沙粗沙区。     

黄河流域水沙资源量变化及其对泥沙资源化的影响

在分析黄河流域水沙资源区域分布的基础上,本文采用Mann-Kendall秩次相关检验法和水文量累计曲线法分析黄河水沙资源量的变化特征,进而探讨了黄河泥沙的资源化及水沙资源量变化对泥沙资源化的影响。黄河龙羊峡水库以上河段年径流量和输沙量没有明显变化,其他干流河段和中游大部分典型支流的径流量和输沙量随时间具有明显的减少趋势。黄河水沙资源量大幅减少对泥沙资源化产生不同程度的影响,水沙资源量大幅减少会降低引洪淤滩、淤临和淤背的效率,限制灌区黄河泥沙烧制建筑材料、淤改与稻改等途径的实施,减小黄河口泥沙造陆的速率,影响黄河与河口湿地质量与数量的塑造;而对灌区浑水灌溉、清淤泥沙利用等没有明显的影响。     

黄土丘陵沟壑区典型流域产沙的降雨阈值变化

2000年以来,随着黄土高原林草植被大幅改善和大规模梯田建成,加之坝库拦截,黄土高原入黄沙量锐减,从而使黄土高原现状产沙情势的认知成为近年关注的热点。目前,增大林草和梯田覆盖状况可减少或遏制侵蚀产沙的观点已被广泛认可,但其在流域层面上的减沙机制仍有待深入认识。本文以黄土丘陵沟壑区30条面积较小的流域作为样本,以场次降雨为分析对象,以场次降雨的面雨量、最大1 h降雨量和降雨侵蚀力为降雨指标,以场次降雨的产沙强度≥500 t/km2为流域产沙的判断标准,探讨了林草梯田覆盖程度变化与可致流域产沙的降雨阈值之间的响应关系。研究表明,无论地貌类型如何,随着流域林草梯田覆盖程度的增大,流域产沙的降雨阈值均明显增加,其中黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值与林草梯田有效覆盖率之间呈正向的指数函数关系。在相同下垫面下,黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值差别很小;或因植被主要分布在梁茆,或因河道产沙占比较大,因此,砒砂岩区、黄土残塬区和黄土丘陵第5副区更易产沙,其降雨阈值明显小于第1—3副区。本成果不仅为诠释林草梯田减沙的机制提供了科学支撑,而且也可为黄河水沙情势的评价和入黄沙量预报提供重要参考。     

黄河上游西柳沟流域水土保持治理及水沙置换初步探讨

西柳沟流域属鄂尔多斯市,是水土流失严重的地区,水土保持治理工作进展缓慢.随着鄂尔多斯社会、经济的快速增长,水资源短缺已成为制约当地经济、社会发展的屏障.受农业向工业实施水权转换的启发,由当地政府牵头、企业投资3.8亿元,在流域内修建淤地坝180座,拦截泥沙321万t.经数学模型计算和实测资料分析,工程实施后黄河干流河道减淤226万t;可置换下游河道输沙用水量2 573万m3.节省的输沙水量用于当地的工业发展.     

马扎子引黄供水沉沙结合淤高背河地面试验工程研究

为了探索一条综合利用黄河水沙资源的新途径，旨在把黄河下游引黄灌溉和淤背固堤的成功经验有机地结合起来，既保证灌溉供水，又逐渐淤高背河地面，使黄河向相对地下河方向发展，山东省拟在淄博市马扎子引黄供水沉沙，结合淤高背河面的试验工程。该工程的沉沙地，计划返用３０八年，将在此黄闸上下游处形成宽１ｋｍ，长１１ｋｍ高出地面７ｍ左右的带状高地，同时也满足向淄博市和原灌区供水的需要。     

黄河中游地区淤地坝减洪减沙及减蚀作用研究

本文对黄河中游河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域淤地坝的减洪减沙及减蚀作用进行了深入地分析和研究。提出了淤地坝减洪量、拦泥量和减蚀量的计算方法；对淤地坝的减蚀量进行了分析和计算。分析研究结果表明：作为多沙粗沙区核心地区的河龙区间，1970～1996年淤地坝减洪减沙量分别占水土保持措施减洪减沙总量的59.3%和64.7%，其减洪减沙作用十分明显。1970～1996年，河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域淤地坝年均减沙达1.138亿t，可为黄河下游减少淤积0.285亿t；可减少冲沙用水22.8亿m3；节约清淤费用85.5亿元。淤地坝建设的生态效益、社会效益和经济效益十分显著。为此，建议黄河中游黄土高原地区应以淤地坝建设为重点，全面推进水土保持生态建设。