无定河流域水土保持措施配置及减沙效益分析

无定河流域水土保持措施配置及减沙效益分析

陈江南1

，姚文艺1

，李勉1

，焉学贫2

（1.黄河水利科学研究院，河南 郑州 450003；2.郑州市环境监察支队，河南 郑州 450007） 摘要：从分析无定河流域不同时段水土保持措施配置入手，以减沙效益为研究目标，探讨了水土保持措施优化配置问题，通过分析认为：水土保持措施配置与减沙效益是密切相关的，淤地坝在水土保持措施配置中应占有合理比重，坡面治理措施配置中需进一步加大封禁治理比例。 关键词：水土保持措施，配置，减沙效益

水土保持措施具有较好的减沙效益，是减沙的根本措施，以减沙效益为研究目标，探讨不同水土保持措施措施配置下的减沙效益，是衡量水土保持生态建设的一项重要技术指标。本文以无定河流域1956－1996年不同时段水土保持措施配置与减沙效益之间关系为切入点，对其水土保持措施配置进行探讨。 1 流域概况

无定河流域位于黄河中游河龙区间，发源于陕西省北部靖边、定边、吴旗三县交界的白于山，流经内蒙古自治区伊克昭盟的部分县（旗）和陕西省榆林市、延安市的11个县（市），

于清涧县河口村汇入黄河，总面积30261km 2，水土流失面积23137km 2

。干流下游设有白家川

水文站，控制流域面积29662km 2

，占流域面积的98.02％。据白家川水文站1956－1996年

实测资料统计，流域平均年降水量409.1mm ，平均年径流量124926万m 3

，平均年输沙13198万t 。无定河流域各年水土保持措施规模见图1，各时段平均水土保持措施面积及配置比见表1。

图1 各年水土保持措施规模

表1 各时段平均水土保持措施面积及配置比 单位km

2

年份 梯田 造林 种草 坝地

各项措施配置比

（梯田∶林地∶草地∶坝地）

1956-1969 91.55 549.97 275.95 23.06 4.0∶23.8∶12.0∶1.0 1970-1979 387.67 1144.08 762.05 116.89 3.3∶9.8∶6.5∶1.0 1980-1989 571.48 2773.17 1451.38 172.88 3.3∶16.0∶8.4∶1.0 1990-1996 893.92 4473.23 1844.10 216.69 4.1∶20.6∶8.5∶1.0

通过分析无定河流域水土保持措施可以看出，各时段面积变化中，1980－1989年各项水土保持措施面积增幅最大；各时段措施配置中，造林所占比例较大，坝地所占比例较小。总体来看，流域水土保持综合治理中坡面治理措施所占比重大、且坡面治理中又偏重于造林措施，这种趋势在1979年后更加明显。 2 不同水土保持措施配置的减沙效益分析 2.1 不同年份水土保持措施的减沙量

根据张经济等完成的《无定河流域水沙变化现状、成因及发展趋势的研究》成果，1956－1996

年期间，随着水土保持措施规模的增加，水土保持措施配置随之发生变化，水土保

0 1000

2000 3000 4000 5000 6000 7000

8000 9000 1950

1960 1970 1980 1990 2000

年份

面

积(km 2

)

持措施拦沙量并非同步增加，而是在一定的范围内波动；从各项水土保持措施减沙量分析，1970年淤地坝减沙量最大，这与当时淤地坝有效库容较大有关；随着1980年后梯田、造林、种草总面积的增加和淤地坝拦泥库容的逐渐减小，梯田、造林、种草措施减沙所占比例明显增加，淤地坝的减沙作用明显变小。无定河流域各年水土保持措施面积与减沙量关系见图2。

图2 无定河流域各年水土保持措施面积与减沙量关系

2.2 不同时段水土保持措施的减沙效益

无定河流域不同时段水土保持措施减沙量计算采用最新研究成果《黄土高原水土保持对水资源和泥沙影响评价方法研究》中的方法，根据不同类型区不同水土保持措施的减沙指标，经计算，不同时段水土保持措施减沙量计算结果见表2、不同时段各项水土保持措施减沙效益见表3。

表2 不同时段水土保持措施减沙量计算结果

时段（年） 水土保持措施减沙量（万t ） 梯田 造林 种草 坝地 合计

1956－1969 113 177 107 3341 3738 1970－1979 485 374 301 8955 10115 1980－1989 496 676 388 5779 7339 1990－1996

999

1440 588 3665

6692

表3 不同时段各项水土保持措施减沙效益

时段（年） 水土保持措施 减沙效益（％）

各项水土保持措施所占比例（％） 梯田 造林 种草 坝地 1956－1969 14.33 0.43 0.68 0.41 12.81 1970－1979 41.90 2.01 1.55 1.25 37.09 1980－1989 49.68 3.36 4.58 2.63 39.11 1990－1996

33.17

4.95

7.14

2.91

18.17

从表2、表3可以看出，随着不同时段水土保持措施措施配置的变化，各时段水土保持措施措施减沙效益也随之发生改变，其中1980-1989年水土保持措施减沙效益最大，达到49.68％；淤地坝是水土保持减沙的关键措施，各项水土保持措施减沙效益中，以淤地坝减沙效益为最大，各时段均在10％以上，但1989年后明显下降。 2.3 输沙变化与水土保持措施配置关系

输沙量的变化受降水影响较大，但也与水土保持措施配置密切相关，从白家川站不同时段年平均降水量、径流量和输沙量关系分析看，在年平均降水量接近、治理措施面积逐渐增加的情况下，1980－1989年输沙量最小，1990－1996年的输沙量反而呈现增加趋势，水土保持措施的作用存在一定程度减弱，表明水土保持措施配置比例在1980－1989年是较合理

的，在1990－1996年开始出现失调。白家川站不同时段年平均要素变化见表4。 2.4 不同水土保持措施配置对泥沙组成变化的影响

根据对无定河流域白家川站不同时段泥沙粒径组成的分析，1960-1969年白家川泥沙粒

0 5000

10000

15000 20000

25000 0

2000 4000 6000 8000 10000

水土保持措施面积（km 2）

减沙量（万t ）