黄土高原地区沟道工程的水保作用与防洪功效

实践证明,黄土高原地区以骨干坝、淤地坝为主的沟道工程、小流域坝系,在拦泥淤地、防洪保收、水资源利用、灌溉、养殖、人畜饮水、改善交通等方面发挥了重要作用,成为不可缺少的水土保持重要措施。沟道工程的防洪实践证明,只要形成以治沟骨干工程为骨架,以小多成群的淤地坝为主体的沟道坝系,完全可以保证沟道工程的安全。     

川口小流域坝系建设效益评价

淤地坝是黄土高原地区治理水土流失最为主要的沟道工程,具有滞洪、拦沙、蓄水、淤地等多重功能.众多淤地坝组成的坝系,在拦截泥沙、淤地增收、蓄水滞洪、合理利用水资源等方面可发挥显著效益.本文通过对永和县川口小流域片坝系效益的全面分析,可为全省淤地坝的效益分析与评价提供参考.     

黄河流域第三副区坝系拦沙输沙监测成果分析

黄河流域第三副区聂家河小流域坝系工程布局以现有骨干工程为骨架,各级沟道自上而下逐段布设小型淤地坝、中型淤地坝和骨干工程,分级拦蓄径流泥沙;在其示范坝系的典型淤地坝上布设了降雨、拦沙及输沙监测点.监测结果表明:坝系工程抬高了侵蚀基准,稳定了沟坡,控制了沟床下切和沟岸扩张,增强保土保水能力,尤其骨干坝在坝系拦沙中起关键作用,能够快速有效地拦蓄径流泥沙,控制水土流失,是水土保持生态建设的重要措施,为保护下游河流安全起到了重要作用.     

凌源市沟道建设存在问题及治理对策

凌源市属低山丘陵区,水土流失面积2 131.75 km2,占全市面积的65.04％。土壤侵蚀模数4 482 t/(km2.a),比第二次遥感调查增加1 282 t/(km2.a),沟道侵蚀严重。要从根本上遏制水土流失,就必须修建具有拦泥减沙、淤地造田等综合措施的淤地坝工程。凌源市具备建坝资源丰富、建坝技术成熟等诸多有利条件。要提高对淤地坝工程的认识,小流域综合治理要向以沟道坝系工程为主的综合治理转变。按河流水系,以小流域为单元,建设沟道坝系。结合国家水土保持重点建设工程渗津河项目区,搞好试点,全面展开。创新机制,放开建设权,拓展融资渠道。     

黄土高原淤地坝工程运行现状与发展对策

在沟壑中筑坝淤地，变荒沟为良田，是黄土高原丘陵沟壑区保持水土，制止沟浊。充分利用水沙资源，发展农业生产和改善生态环境的一项有效措施。新中国成立以来，特别是20世纪70年代黄土高原地区的淤地坝建设得到迅速发展，但是由于设计、施工、管理等多方面的原因，目前多数坝已经淤满，库坝设施老化失修，滞洪拦沙能力大幅度降低，病险状况日趋严重，急需对现有中、小流域的坝系进行一次大规模改造加固，提高坝系的利用率，增强坝系滞洪拦蓄能力；进一步加强沟道坝系的科学研究，按坝系相对稳定理论指导坝系建设；加强对淤地坝工程的管理、养护，建立坝系发展基金，促进坝系建设持续、稳定发展。     

黄土高原小流域淤地坝监测

[目的]为了探索小流域淤地坝监测的内容、指标、方法,分析淤地坝建设效益,更好地为淤地坝规划、建设、运行管理服务。[方法]2005—2010年,在黄土高原不同水土流失类型区选择了12条典型小流域坝系,布设监测点,采用遥感、水沙观测、调查等方法,连续开展淤地坝工程建设动态、拦沙蓄水、坝地利用及增产效益、坝系工程安全等监测。分析了淤地坝建设与坝系配置、坡面治理、拦沙蓄水、坝地利用等之间的关系。[结果]小流域淤地坝坝系在拦截泥沙、蓄洪滞洪、减蚀固沟、增地增收、促进农村生产条件和生态环境改善等方面发挥了显著的生态、社会和经济效益。[结论]建议在淤地坝建设中以小流域为单元,以骨干坝为主体,骨干坝、中型坝、小型淤地坝相结合,形成稳定的淤地坝坝系。     

黄土丘陵沟壑区淤地坝建设效益与存在问题

韭园沟流域是黄土丘陵沟壑区第一副区具有代表性的一条小流域,1953年被确定为水土保持试验、示范基地,并开展了以沟道淤地坝建设为主要措施的小流域综合治理。50a来取得了显著的拦泥淤地增产效益、生态效益和社会效益,为黄土高原丘陵沟壑区淤地坝建设起到了典型引路作用。分析了淤地坝建设运行过程中存在的一些突出问题,可为今后大规模的沟道淤地坝系建设提供科学依据和实践经验。     

水土流失区淤地坝的拦泥减蚀作用及发展前景

淤地坝是水土流失地区拦泥、减蚀、增产的措施,不论从单坝、小流域、支流和全流域来看,其拦泥减蚀作用都非常显著。在无定河流域每公顷坝地平均拦泥５７１５０ｍ＾３,淤地坝的拦泥量约占水保总拦泥量的４０％￣８０％。淤地坝的发展前景是建设坝系相对稳定,在暴雨频率为１．０％￣０．５％时,坝地水深不大于０．８ｍ;淹水时间小于７昼夜,如达到此条件,淤地坝即可长期起拦泥减蚀增产的作用。因此坝系相对稳定量沟道发展淤地坝     

小流域淤地坝建设的水土保持效益浅析

通过黄土高原地区坝系示范工程水土保持观测,分析了小流域淤地坝及坡面水土保持措施的动态变化、拦沙蓄水效益和淤地坝的增产效益。结果表明:由于降雨时空分布不均和沟道条件差异,5 a间淤地坝拦沙量差异显著,呈现出先大幅度减小,后小幅度增加的趋势;与梯田和坡耕地比较,淤地坝的平均增产效益分别达到36.4%（梯田）和78.9%（坡耕地）。提出了坝系观测中应注意的几个问题,对促进完善小流域淤地坝建设和效益评价具有重要意义。     

吉县小流域坝系工程的综合效益

通过对临汾市西部山区吉县的多条小流域坝系调查,认为淤地坝是一种具有拦沙、蓄水、淤地、防洪等多种功能的水土保持沟道工程措施,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益.加强淤地坝建设,对推进退耕还林还草,推动土地合理利用与农村产业结构调整,保证粮食安全与生态安全,是非常必要的.由于吉县属水土流失严重的多沙粗沙区,同时也是贫困区,地方财力有限,乡村集体经济薄弱,群众自筹能力不足,坝系建设仍应继续实行以国家投入为主,集体、农民投入为辅的投资政策.在坝系工程运行管理上,应积极推行"护坝田"制度.     

黄土丘陵区小流域淤地坝泥沙沉积特征

了解淤地坝泥沙沉积特征是坝地泥沙输移过程及规律研究的基础和前提。该文通过对黄土丘陵区小流域淤地坝不同位置泥沙沉积剖面中各沉积旋回层厚度及粒径组成变化的分析,研究了淤地坝次洪水沉积过程中泥沙的再分布特征。结果表明:坝地内次洪水泥沙沉积过程为非均匀分布,各沉积旋回层厚度在纵剖面和横剖面都存在一定差异,早期沉积层厚度的起伏变化要大于后期的起伏变化。坝地泥沙粒径组成以粉粒为主,黏粒、粉粒和沙粒的平均含量分别为4.66%、58.78%和36.56%。坝地泥沙沉积过程中,各旋回层中黏粒、粉粒和沙粒的平均含量变化较小,但在坝地不同位置,土壤粒径组成发生了一定程度的分选。从坝尾到坝前,土壤质地粗化度显著下降,土壤粒径组成呈逐步细化的趋势。     

MIKE耦合模型模拟淤地坝对小流域暴雨洪水过程的影响

为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和洪水总量明显减少,其中骨干坝减幅最小,中型坝次之,小型坝减幅最大;串联、并联、混联3种坝系级联方式均使洪峰流量和洪水总量明显减小,其中混联坝系减幅最大,并联坝系次之,串联坝系最小。2)淤地坝建设改变了洪水历时,其中骨干坝和中型坝增加了洪水历时,而小型坝缩短洪水历时。3)沟道连通性指数与洪峰流量、洪水总量均有很好的相关关系,淤地坝建设明显降低了沟道连通性,通过改变沟道连通性调控了小流域的暴雨洪水过程。可为黄土高原淤地坝安全运行提供科学依据。     

韭园沟流域淤地坝坝系布局评价

淤地坝系的科学布局关系到流域的防洪安全,对淤地坝系布局进行评价,可以为流域坝系工程的规划、建设和设计工作提供理论依据。将黄土丘陵沟壑区韭园沟流域划分为1个主沟坝系单元和14个子坝系单元,选取了大型坝占总比、串联率、库容均衡度、稳定系数、侵蚀模数、洪量模数及保收率7个指标,采用AHP、IAHP、熵权法及组合权重法分别计算了各指标权重,依次对韭园沟坝系布局进行了评价。研究表明:（1）流域部分子坝系单元布局不合理,但全流域坝系布局合理;（2）IAHP法和组合权重法在计算权重时更客观,评价结果较为合理;（3）4种方法中,大型占总比权重系数均达到最大,表明骨干坝对坝系布局有决定性影响;（4）当骨干坝控制全流域50%以上,库容均衡度达0～20万m³/km²,稳定系数达到1/25～1/20,洪量模数0～10万m³/km²,骨干坝串联个数低于2.5座/km时,坝系布局基本合理。     

浅谈坝系建设单元控制论及其应用

为了解决坝系内洪水控制等问题,作者根据多年坝系建设实践经验和近几年对陕、晋、蒙、甘、宁、青、豫7省(区)坝系形成过程的深入调研,提出了坝系建设单元控制论,即:小流域坝系可分为若干个坝系单元,在每个坝系单元下游建设控制性骨干工程,在单元内实现大、中、小型淤地坝合理配置,可使各单元内洪水泥沙得到有效控制,从而实现整个坝系的安全运行。分析了单元控制论在淤地坝建设中的意义,并介绍了应用实例。     

基于MIKE模型的不同淤地坝型组合情景对小流域侵蚀动力和输沙量的影响

为科学认识黄土高原淤地坝建设对小流域侵蚀动力过程的影响,通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了王茂沟流域的洪水过程,并计算了流域主沟不同断面的侵蚀动力参数和不同坝型组合的减沙效益。结果表明:(1)淤地坝建设在不同程度上改变了小流域沟道的侵蚀动力分布,坝系建成后沟道的侵蚀动力参数减幅最大。(2)小流域径流侵蚀功率表现为上中游剧烈变化,下游趋于稳定,且下游径流侵蚀功率明显小于上游。(3)淤地坝建设可以有效减小流域的输沙量,其中单独建设骨干、中型、小型坝相比流域未建坝时,输沙模数分别减少24.74%,47.11%,64.11%;流域坝系建成后减沙效益最明显,流域输沙量减少83.92%。研究成果可为黄土高原淤地坝减沙效益评估提供科学参考。     

黄土丘陵区小流域淤地坝纪录的泥沙沉积过程研究

淤地坝是黄土丘陵区小流域水土流失治理的重要工程措施之一,在拦蓄泥沙的同时,也记载了小流域侵蚀产沙的历史变化过程及特征.该研究根据流域历史降雨资料,分析了黄土丘陵区关地沟小流域淤地坝1959～1987年泥沙沉积旋回变化及各旋回层泥沙中、小流域沟间地和沟谷地表层土体中放射性同位素137Cs含量,研究了小流域侵蚀产沙变化过程及泥沙主要来源.结果表明:该小流域在淤地坝建设初期,侵蚀产沙强度很大,其后产沙强度由强变弱,呈显著降低趋势,淤地坝内沉积泥沙的70%来源于沟间地;微小流域与较大流域在泥沙来源方面存在较大差异.     

韭园沟示范区小流域坝系布局分析

韭园沟流域坝系建设以坝地生产利用和拦洪拦沙为目的,采用蓄种相间,大、中、小结合,先支后干,做到分工负责、有机配合,使坝系整体防洪安全,有效拦泥淤地,保证坝地稳产高产。通过对坝系布局、坝系防洪能力和生产运行过程进行分析,在确定实现相对稳定坝系单元优化布局,进而对现状坝系不合理的布局结构进行调整和补充的基础上,合理安排发展中小型坝,形成坝系在各个骨干工程分段控制的既相互联系又相对独立的单元结构,把流域内全部洪水和泥沙有计划、均衡地拦蓄在若干个控制单元内,达到分洪拦泥、坝系安全生产运行、水土资源充分利用的目的。     

特大暴雨条件下小流域沟道的泥沙连通性及其影响因素——以陕西省子洲县为例

[目的]研究特大暴雨条件下小流域沟道泥沙输移路径、泥沙连通程度及其影响因素,旨在探讨水库溃坝的原因,为沟道防洪措施的布设提供依据。[方法]以陕西省子洲县"7·26"暴雨条件下小流域沟道泥沙连通情况为例,选取面积相近、形状相异的清水沟和蛇家沟小流域,对沟道泥沙淤积情况进行现场调查,同时将沟道分为坝地沟段和自然沟段,选取流域面积与形状系数、沟道比降,以及淤地坝的类型与分布进行对比分析两个小流域沟道泥沙连通性的差异。[结果]在此次特大暴雨条件下,清水沟和蛇家沟的淤地坝大都呈现打开状态,由上游到下游清水沟泥沙连通性呈现较强的增长趋势,蛇家沟泥沙连通性则呈现先增长后减弱的趋势。整体上清水沟的泥沙连通性比蛇家沟的强,且清水沟流域的土壤侵蚀也较为严重。串联和混联坝系以及修建有卧管、竖井和排水渠的淤地坝防洪能力更强。[结论]流域面积、流域形状和沟道比降均影响着沟道泥沙的连通性,而淤地坝类型及分布是影响沟道泥沙连通性的主导因子。