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。     

坡面退耕还林还草和沟道淤地坝建设同步性的思考

坡面与沟谷的水土流失是相互促进和相互制约的关系,坡面退耕还林还草和沟谷淤地坝治理措施的正确选择与配置对黄河下游防洪减灾和保障区域经济社会的可持续发展具有重要作用。但是从总体上看,退耕还林还草和淤地坝系建设无论是在基础理论还是关键技术研究方面仍相对薄弱。基于此,在对坡沟水土保持治理措施已有建设成果分析的基础上,对退耕还林还草的适宜性、淤地坝高效持续利用、坡面退耕还林还草与淤地坝建设的关系、退耕还林还草与淤地坝工程的配置研究和坡面沟道耦合的侵蚀产沙关系等需要进一步研究的科学技术问题进行了探讨。     

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。     

坝系工程除险加固时防洪标准和洪水组合问题探讨

淤地坝是黄土高原水土流失地区控制沟道侵蚀的一项重要工程措施,在山西已有400多年的建设历史。新中国成立后,淤地坝建设大体经历了集体组织建设(1985年以前)、骨干坝试点建设(1986—2002年)、沟道坝系工程建设(2003—2014年)和巩固提高除险加固(2015年至今)4个阶段。如何搞好淤地坝坝系工程除险加固和安全运用,就坝系工程除险加固初步设计中的防洪标准和洪水组合问题进行了探讨,并以临县万安沟小流域坝系工程为例,对坝系工程防洪标准和洪水组合进行了分析。     

淤地坝系试点示范建设浅见

通过回顾水土保持淤地坝建设的发展历程，阐述了做好淤地坝建设试点示范的重要意义，揭示了试点示范工作对淤地坝建设的推动作用。围绕淤地坝可研、设计、建设管理和运行管护4个阶段，分析了当前淤地坝试点工程建设应注意的问题，以及开展以支流为单位淤地坝系建设对淤地坝长远发展和水土保持治黄事业的优越性，指出了实施好支流坝系试点示范工程应抓住的关键环节，旨在为广大从事淤地坝建设的同仁们提供参考。     

临汾市淤地坝建设成效与经验

2003年以来,临汾市抓住国家加大水土保持生态环境建设力度的机遇,使淤地坝建设这一亮点工程在全市出现了强劲的发展势头,新建淤地坝425座,其中骨干坝99座,中小型淤地坝326座,先后建成了一批特色坝系工程,加上原有的基础,全市淤地坝累计已达到10891座。其主要经验是：科学规划设计,提高工程质量;集中项目投资,部门协同作战;落实“护坝田”制度,加强工程管护。针对淤地坝工程的建设运行实际,提出了加强防洪保安和充分发挥增产增收效益的建议。     

晋西多沙粗沙区坝系建设的相关问题

 坝系是以小流域为单元,为充分利用水沙资源,在沟道中修建的以滞洪、拦泥、淤地为目的的大中小型淤地坝工程体系。坝系建设,就是在一条小流域内合理布局大、中、小型淤地坝工程体系,做到遇洪能拦,遇旱能灌,淤地能种,水多能排,防洪保收。为总结晋西多沙粗沙区坝系建设的经验教训,指导今后沟道坝系建设,在对小流域典型坝系进行综合调查的基础上,对坝系建设的相关问题进行了探讨。认为合理确定坝控规模、建坝密度、建设时序和大中小型淤地坝的比例,是保证沟道工程安全,充分发挥坝系群体最佳效益的主要内容。     

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。     

黄土高原淤地坝建设中有关问题探讨及对策

随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略和《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》的实施,黄土高原地区淤地坝建设进入了新的发展阶段。然而,在淤地坝除险加固、新建淤地坝,以及在粗泥沙集中来源区建设拦沙工程过程中,还是出现了一些问题。结合淤地坝建设实例,针对性提出了一些对策：在淤地坝除险加固时,需要妥善处理除险加固工程与上下游沟道工程的关系及工程防洪安全与可持续拦泥淤地的关系,未达到设计淤积高程的淤地坝应适当滞后配套泄洪设施;在新建淤地坝及拦沙工程时,应全面规划,在规范规定的范围内取较长的设计淤积年限,优化坝系中各单坝的建设时序。     

关于黄土高原地区沟道坝系生态工程建设的实践与构想

黄土高原千沟万壑,环境恶劣、生态脆弱,要实施开发大西北战略,实现秀美山川的宏伟目标,就要在加快黄土高原地区水土保持生态建设步伐过程中,大力推进以治沟骨干工程和淤地坝为主的沟道坝系工程建设,修复沟道生态,从整体上改善黄土高原地区的生态环境,治理黄河,加快退耕还林草步伐,调整土地利用结构,优化配置水土资源,促进经济社会的可持续发展。该地区共可建设治沟骨干工程２１ ０００座,淤地坝 ２４２ ０００座。     

淤地坝“淤满”后的水沙效应及防控对策

黄土高原大规模的淤地坝建设在减少黄河泥沙以及改善区域生态环境方面发挥了巨大作用.但是,在淤地坝“淤满”的极端条件下,关于其水沙效应变化及防治对策的研究还较少涉及.经分析,淤地坝“淤满”后:1)坝控范围内坡度降低,径流长度减少,沟道比降降低,而横断面由原来的“V”型沟道,演变为“U”型沟道;2)以关地沟4号坝为例,使用RUSLE计算,修建淤地坝前,坝控范围内平均每年土壤侵蚀模数为4 472 t/(km2 ·a),淤满后,土壤侵蚀模数下降至4 019 t/(km2·a),降幅约10％,“原地”减蚀作用显著,从修建至淤满阶段,拦沙作用巨大;3)淤地坝淤满后,坝地流速显著降低,从修建淤地坝前的0.83 m/s降至0.27 m/s,但坝体外坡的流速显著增加,特别是坡底,最大流速可达3.76 m/s;4)淤地坝淤满后,淤地坝“异地”减蚀作用会降低.基于上述变化,针对淤地坝淤满后的极端条件,本文提出如下防治对策:1)以小流域为单元,以溢洪道为主体,完善沟道排洪设施布设,提高支沟内以及支沟与主沟的连通度,提升排洪能力;2)遵循“因地制宜”原则,科学合理植树种草、修建梯田,加强坡面治理,减少坡面来水来沙,消耗和分散坡面来水侵蚀能量,降低坝地淤满后被损毁的风险;3)采取“截水沟和排水沟相结合,工程措施和植物措施相结合”的方法,做好坝体陡坡防治,提高坝体外边坡植被覆盖度.研究结果以期为黄土高原淤地坝建设提供理论支撑.     

西柳沟流域拦沙坝沟道冲刷减蚀能力模拟

为探讨风水交错侵蚀区拦沙坝建设对流域沟道侵蚀动力过程及沟道冲刷侵蚀能力的影响,通过分布式水文模型MIKE SHE以及一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了西柳沟流域洪水过程,分析了新建拦沙坝建设前后流域沟道侵蚀动力变化,通过建立流域次暴雨水沙响应模型估算了新建拦沙坝工程运行期内的沟道冲刷减蚀能力。结果表明：(1)拦沙坝建成后,流域出口处洪峰流量减少40.90%,洪水总量减小35.85%,显著改变了西柳沟流域洪水过程,洪水过程线明显坦化;(2)流域主沟道平均最大流速、最大径流剪切力和最大径流功率分别减小21.66%,22.02%和34.31%,有效降低了沟道侵蚀动力;(3)在多年平均降水情况下,预计流域新建拦沙坝工程在25年工程运行期内的冲刷减蚀能力可达到3 309.49万t。研究结果可为风水交错侵蚀区拦沙坝减蚀能力评估提供理论支撑。     

黄河流域多沙粗沙区坝地防洪保收研究

淤地坝防洪能力包含两个方面,一是工程自身的防洪能力(即防御标准);二是坝地生产的防洪能力(即指坝地的防洪保收标准).淤地坝工程自身的防御标准,在有关规范中已有过明确规定和要求.而坝地生产的保收能力、保收标准,则是随着大规模坝地的形成和生产利用逐渐提出来的.从坝地淹水深度与淹水历时及淤积厚度对作物产量的影响考虑,提出了多沙粗沙区淤地坝防洪保收的标准为:洪水频率5%、作物保收率80%以上.通过淤地坝防洪保收指标和临界值的分析计算,得到黄河中游多沙粗沙区淤地坝防洪保收条件:坝地淹水深度小于作物株高的1/3,淹水历时在7天之内,淤泥厚小于作物株高的1/5.     

黄河流域水土保持沟道工程建设

黄河流域水土保持沟道工程建设王英顺，王允升（黄委会黄河上中游管理局，西安７１００４３）ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＧｕｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｊｅｃｔｆｏｒＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ￥ＷａｎｇＹ...     

跌水坝可实现沟壑的快速治理

在沟壑治理工程布置过程中,存在着单纯拦截、贮蓄的现象,缺乏完全理论研究与指导。甚至水土保持技术文件也存在片面性,导致基层实施单位“年年筑坝年年垮、数量升级无实存”。根据伯努里能量守恒定律,工程布设应分为抬高侵蚀基点Z₂与降低侵蚀源点Z₁两种途径。为此引进跌水坝概念。提出在沟壑治理中,不可片面强调“抬或降”,应将抬高侵蚀基点与降低侵蚀源点有机配合,科学地将沟道分割成若干的水力平衡断面,上有跌水坝控制下切护床底,下有谷坊坝拦蓄水土可造田。这样,沟壑治理必然收到事半功     

极端降雨条件下小流域淤地坝系连溃风险分析

近年来,黄土高原上的淤地坝在减轻水土流失、淤地造田等方面发挥了重要作用.但相较土石坝,淤地坝的防洪标准不高,更容易发生溃坝.淤地坝多以梯级形式分布在若干小流域中,构成了一个复杂的坝系网络,为正确评价溃决风险带来很大的挑战.采用一种基于小流域水文计算和考虑复杂入流条件的淤地坝系连溃风险分析模型及相应的计算程序FT-IWH...     

砒砂岩区典型淤地坝沉积泥沙特征及来源分析

黄土高原地区的淤地坝是拦减入黄泥沙的关键措施,尤以对泥沙具有绝对控制的"闷葫芦"淤地坝为甚。为研究淤地坝对侵蚀泥沙的拦蓄作用,以砒砂岩区皇甫川流域园子沟淤地坝为研究对象,采集坝地淤积剖面及沟间地、沟谷地表层样品,对沉积旋回进行断代分析,计算泥沙贡献率,反演其淤积过程。结果表明:坝地沉积泥沙粒径分布以2~0.05 mm砂粒为主,其次为粉粒、黏粒,砂粒中以极细砂和细砂占比最多。园子沟坝控流域内侵蚀性降雨事件对应的最小日降雨量为22.8 mm;淤地坝运行可划分为2个阶段,前期主要依靠坝体拦蓄泥沙,后期随着拦蓄泥沙的增多,减蚀作用凸显。坝地沉积泥沙主要来源为沟谷地,贡献率达71.4%,沟间地为28.6%,其中沟间地侵蚀产沙并非受植被唯一影响,在降雨量>45.4 mm时,地形因素会限制侵蚀的加剧。     

The effectiveness of loose rock check dams for gully control in Tigray, northern Ethiopia

Abstract. Over the last two decades, large gully control programmes have been established in Ethiopia. Based on detailed observations and measurements of 400 check dams in the highlands near Hagere Selam (Tigray, northern Ethiopian Highlands), the effectiveness of the check dam technique was assessed. In this study, catchment area, slope gradient, technical characteristics and the presence of smectite clays are the main factors controlling dam stability. Simple and logistic regression techniques were used to analyse the data. The frequent collapse of dams (39% after two years) is strongly associated with drainage area ( A ) and slope gradient of the soil surface near the gully ( S ), the product of these factors ( S × A ) being a proxy for runoff energy. Good functioning dams have a spillway, apron, concave plan form (when looking downslope) and are built at vertical intervals and with heights that result in a negative slope gradient of the line connecting the spillway and the foot of the upstream dam. Therefore, a reverse slope of this line is recommended. Furthermore, if large cracks are present in smectite-rich soils, the construction of check dams can lead to piping and concentrated flow bypassing the dam. Given that the collapse of some check dams seems inevitable where catchment areas are large or there are steep slopes, it is necessary to repair dams as soon as partial collapse starts and to complement this gully control technique with biological control measures.     

榆林沟既成坝系加固配套初步研究

榆林沟既成坝系加固配套初步研究刘立斌，徐乃民，卢照辉，马生祥（黄委会绥德水土保持科学试验站，陕西绥德７１８０００）雷元静（黄委会宣传出版中心）ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔｏｆＹｕｌｉｎｇｏｕ...