水土保持措施對(duì)祖厲河水沙變化的影響分析研究

1、第48卷第9期2012年9月甘肅水利水電技術(shù)GANSUW_ATl口臣R】瞄_oURI璐^皿H嘲舊唾WERTEC刪OL0GYV0148No9Sep，2012生態(tài)工程水土保持措施對(duì)祖厲河水沙變化的影響分析研究郭西峰(甘肅省水文水資源局，甘肅蘭州730000)摘要：通過對(duì)靖遠(yuǎn)水文站2004—2011年降雨、徑流及泥沙等水文資料分析表明，祖厲河流域在降雨保持較為平穩(wěn)的情況下，徑流及泥沙不斷減少，說明水土保持工程發(fā)揮了很好的攔蓄徑流和泥沙的效果。

2、關(guān)鍵詞：水土保持；水沙變化；影響分析；祖厲河中圈分類號(hào)：P3335文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：2095—0144(2012)09—0064—021基本情況祖厲河系黃河一級(jí)支流位于甘肅省中部，發(fā)源于甘肅省華家?guī)X北側(cè)，于靖遠(yuǎn)縣紅咀子處匯人黃河。祖厲河流域總面積10653km2東西寬124km南北長(zhǎng)144km，干流長(zhǎng)2203km，流域水系分布呈羽狀。地勢(shì)特征東南高，西北低，境內(nèi)全部為黃土覆蓋，分為黃土丘陵溝壑區(qū)第三、第五副區(qū)。涉及定西市的安定區(qū)、

3、隴西縣和通渭縣，白銀市的會(huì)寧縣、靖遠(yuǎn)縣和平川區(qū)，蘭州市的榆中縣。祖厲河境內(nèi)干旱少雨，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱，是甘肅省黃河流域含沙量最大的河流之一嚴(yán)重的水土流失不僅使流域內(nèi)土壤肥力下降，耕地被蠶食，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，而且由于入黃泥沙多，嚴(yán)重影響了下游河道安全。2水土流失及其治理情況祖厲河流域土地總面積10653km2，其中水土流失面積7559km，占流域總面積的71％，水土流失區(qū)平均侵蝕模數(shù)5176t／(km2a)。水土流失中輕度侵蝕

4、面積1474km，占195％，中度侵蝕面積1434km，占19％，強(qiáng)度侵蝕面積2563km2，占339％，極強(qiáng)度侵蝕面積2088km2占276％。無劇烈侵蝕。造成水土流失的自然因素主要是降水、地形、土壤和植被狀況。氣候因素中降雨和大風(fēng)是水土流失的主要外營(yíng)力，流域年降水量的70％以上集中在79月，且多以暴雨形式出現(xiàn)，對(duì)土壤擊濺、沖刷力強(qiáng)，易造成嚴(yán)重的水土流失。地貌形態(tài)和地表狀況為外營(yíng)力提供了水土流失的發(fā)育環(huán)境。流域內(nèi)地形起伏大，坡度陡，加

5、上人為因素導(dǎo)致植被稀疏，地表直接蓄滲徑流的能力很低。大面積坡耕地加速了匯流的形成，增加了水力侵蝕機(jī)率，加大了水力侵蝕的危害。流域內(nèi)植被稀疏，大面積裸露的荒山荒坡及坡耕地是水土流失的策源地。2004年以來，隨著祖厲河流域梯田建設(shè)項(xiàng)目及淤地壩工程等水土保持工程的加大實(shí)施祖厲河流域生態(tài)環(huán)境不斷改善。水土流失得到了有效防控，截至2011年底。祖厲河流域共治理水土流失面積5833km2，其中(表1)：興修梯田2314萬hm2，水保林1989萬hm

6、2，種草942萬hm2，封禁治理588hm2，水土流失治理程度達(dá)77％；共建成淤地壩155座，其它小型水利水保工程26869座(處)。2004—2011年共新增水土流失綜合治理面積838km，其中(表1)：興修梯田419萬hm，營(yíng)造水保林25萬hm。，種草112萬hm2實(shí)施封禁治理面積O57萬hm2，修建淤地壩107座，小型水利水保工程2582座(處)；水土保持綜合防治體系初步建立。表1祖厲河流域2004—2011年水土流失治理情況3流

7、域水文特征分析我省共在祖厲河流域設(shè)有郭城驛、定西西河、定西、會(huì)寧、靖遠(yuǎn)5個(gè)水文站，其中靖遠(yuǎn)水文站位于祖厲河下游，控制流域面積10647km，基本涵蓋了祖收稿日期：2012—08—24作者簡(jiǎn)介：郭西峰(1973一)，女，陜西涇陽人，工程師，主要從事水文資源評(píng)價(jià)、水資源規(guī)劃。64第9期郭西峰：水土保持措施對(duì)袒厲河水沙變化的影響分析研究第48卷厲河的全部流域面積，能夠反映全流域的情況。因此采用靖遠(yuǎn)水文站實(shí)測(cè)的降水、徑流和泥沙等水文資料較為合理

8、。31降水特征分析祖厲河流域年均降水量為2915mm。近5O年祖厲河流域降水顯著減少區(qū)域平均減少1064mm[13降水季節(jié)分配很不均勻，夏季降水最多，占年降水的55％，春、秋季略多，均占年降水的21％，冬季最少，占年降水的3％，春、夏季降水不顯著減少，秋季降水顯著減少。降水量的70％集中在汛期7、8、9月。且多以暴雨形式出現(xiàn)，暴雨以超滲產(chǎn)流方式形成的徑流是流域年徑流量的主要組成部分，由于暴雨集中、強(qiáng)度較大，造成了大量的水土流失。32徑流

9、特征分析祖厲河流域徑流主要來源為大氣降水流域內(nèi)徑流的變化直接受降水變化的制約徑流與降水量的變化保持一致，徑流量多年變化總體呈減少趨勢(shì)，但是，從上世紀(jì)8O年代以后徑流變化趨于平穩(wěn)，這與降水量的年際變化情況相符合?？偟奶卣魇悄陜?nèi)分配不均衡，季節(jié)性變化劇烈。連續(xù)最大4個(gè)月徑流主要集中在主汛期的6—9月占到全年的76％，全年最小徑流量出現(xiàn)在1月和翌年12月份僅占全年徑流量的71“2／o。33泥沙特征分析祖厲河流域土壤侵蝕嚴(yán)重，是黃河中上游水土流

10、失最嚴(yán)重的地區(qū)，平均每年向黃河輸入泥沙5130萬t。[泥沙主要來源于坡耕地與河槽沖刷，當(dāng)暴雨集中，則容易崩坍和滑坍，片蝕和溝蝕強(qiáng)烈，因而河流含沙量很大，易形成高含沙水流。祖厲河流域徑流量的年際變化趨勢(shì)與輸沙量的變化趨勢(shì)大體相應(yīng)，水大沙大，水小沙小，呈準(zhǔn)周期性波動(dòng)。輸沙量的時(shí)程分布極不均勻，從輸沙量的年內(nèi)分配看，祖厲河流域的產(chǎn)沙時(shí)期主要集中在汛期，汛期輸沙量一般占全年輸沙量的85％以上。年內(nèi)最大月平均輸沙量一般出現(xiàn)在7、8月份。4水土保持

11、措施對(duì)水沙的影響2004年以來，我省進(jìn)一步加強(qiáng)了祖厲河流域水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作，通過小流域壩系、500萬畝梯田建設(shè)工程等一批重點(diǎn)水土保持工程的實(shí)施，使流域治理程度達(dá)到77％，有效地控制了水土流失，改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。梯田工程在20年一遇3—6h降雨情況下，蓄水、攔泥效率達(dá)到90％以上。淤地壩采取“蓄洪排清”的運(yùn)行方式，使壩控范圍內(nèi)的清水排出，泥沙全部得到攔截。根據(jù)靖遠(yuǎn)水文站觀測(cè)的水文資料顯示(表2)，2004—2011年祖厲河流域

12、年均降水量為18185mm，年降水量基本保持平穩(wěn)。年均徑流量為6273萬m3。較前l(fā)0年平均徑流量(1994—2004年)呈減少趨勢(shì)，但減少幅度不大，相對(duì)減少45％。2008—2011年4年平均輸沙量?jī)H為1082萬t，較前l(fā)0年年均輸沙量(1994—2004年)152475萬t，減少幅度較大，相對(duì)減少290％表2祖厲河流域2004—2011年降水、徑流、泥沙變化情況年度200420052006降雨量158116301399／mm年徑流量

13、51048592682607m20072008200920102011砭1了1廣701l5036683458404941年輸沙量12303010228013506722000876780嘎t由表2可知，在年降水量基本保持平穩(wěn)的情況下，年徑流量有所減少，年輸沙量減少幅度較大。特別是2008年以來。以梯田建設(shè)為主體的水土保持工程的實(shí)施，使水沙減少變化的幅度更為明顯。由此說明水土保持工程在攔蓄降水和泥沙方面發(fā)揮了很大作用。5結(jié)論及建議(1)水

14、土保持工程具有很強(qiáng)的攔蓄降雨和泥沙的功能，通過水土保持工程的實(shí)施，雖然使祖厲河的徑流逐年減少，但在減少比例不太大的情況下，使輸入黃河的泥沙大幅度減少，有效地減緩了下游河床的淤積減輕了水害災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，流域內(nèi)的水土資源得到了有效的保護(hù)和利用，水土流失得到有效控制，生態(tài)環(huán)境明顯改善。(2)梯田、淤地壩、林草及小型水利水保工程的實(shí)施就地?cái)r蓄了部分降雨，促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)用水，解決了部分人畜飲水困難，特別是大量的坡耕地變成了水平梯田，極大地改

15、善了的當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件助推了全膜雙壟溝播等旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用。流域內(nèi)旱作農(nóng)業(yè)得到了有力的發(fā)展，糧食產(chǎn)量不斷提高，再加上地膜玉米、馬鈴薯、草食畜牧業(yè)等特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)民收入穩(wěn)步提高，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。為此，建議結(jié)合全省1000萬畝梯田建設(shè)工程及小流域壩系工程等水土保持重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)一步加大梯田、淤地壩及林草建設(shè)，逐步建立完善的水土保持綜合防治體系，在治理水土流失，改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí)促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面