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。     

黄土高原淤地坝的减沙作用及其时效性

在黄河近年来沙锐减的背景下,需要深入探究黄土高原淤地坝的减沙作用。本文基于实测数据分析了淤地坝拦沙与入黄泥沙减少量的关系、拦沙作用的时效性以及坝地的减蚀作用。研究结果表明,淤地坝拦沙量一般大于或等于相应的入黄泥沙减少量;流域的林草梯田覆盖率越大、地表土壤粒径越粗,淤地坝因拦沙所致的减沙量占其拦沙量的比例越小。淤地坝拦沙作用的时效性非常突出,拦沙库容淤满即基本失去拦沙能力。失去拦沙能力后,淤地坝仍可依靠拦沙所形成的坝地发挥减沙作用;如果流域的林草梯田覆盖状况较差,坝地减沙作用的"空间影响范围"可达自身面积的4倍。不过,随着流域的林草梯田覆盖率增大,单位面积坝地的实际减沙量会逐渐降低。     

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。     

小流域不同淤地坝系布局拦沙级联效应研究

为研究小流域淤地坝坝系的联合作用机理和蓄洪拦沙调控作用,以王茂沟小流域淤地坝系为研究对象,在系统解析小流域坝系关系的基础上,对不同坝系结构组合拦沙级联效应进行计算,揭示小流域坝系与沟道单元坝系分片、分层对泥沙的控制关系,阐明了小流域淤地坝系拦沙能力的级联效应。结果表明:小流域淤地坝系的合理配置有效延长了骨干坝的使用寿命,级联坝系的联合运用能够实现泥沙的内部消化。     

基于淤地坝建设的黄河中游泥沙粒径变化分析

以黄河中游河口镇一龙门区间及四条典型支流——皇甫川、窟野河、无定河和三川河为研究对象，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，认为：①自20世纪70年代以来，河龙区间粗泥沙占比（粗泥沙量占年输沙量的比例）、淤地坝减沙量和拦减粗泥沙量均呈下降趋势，淤地坝拦减粗泥沙量的时效性较为明显；②实施水土保持综合治理后．皇甫川、无定河、三川河流域泥沙中值粒径和平均粒径均有细化的趋势；③黄河中游绝大部分流域泥沙中值粒径和平均粒径同时变小，泥沙明显变细；④淤地坝等水土保持综合治理措施不仅具有减沙作用，而且还具有明显的“拦粗排细”作用。鉴于此。减少黄河粗泥沙的重点支流应首选窟野河和皇甫川。     

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%。     

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。     

高标准免管护淤地坝理论技术体系研究

黄河泥沙问题突出,建设淤地坝、防治水土流失是解决黄河泥沙问题的重要措施,但现有淤地坝存在溃决风险高、管护压力大、拦沙不充分等问题。为了突破淤地坝坝身过流难题、充分发挥淤地坝的生态保护修复效益,创新性地提出了高标准免管护淤地坝设计运用理念,基于小流域水文计算新方法、淤地坝新坝型结构、黄土固化新材料、设计施工新技术等,构建了高标准免管护淤地坝理论技术体系。与传统淤地坝的技术经济比较表明,高标准免管护淤地坝可以实现防溃决、免管护、多拦沙、降造价的目标,能更好地发挥淤地坝的综合效益,支撑黄河流域生态保护和高质量发展。     

陕北黄河粗泥区拦沙工程建设规划探析

黄河粗泥沙集中来源区主要在陕北。为减少入黄泥沙弥补陕北水土保持短板,文章分析了陕北淤地坝建设和水土流失现状,对近年来拦沙工程规划建设中存在的问题进行了深入探讨,提出在粗泥沙集中来源区的干、支、毛沟上合理布设8004座拦沙工程的规划方案,以期利用其有效库容,快速将区域内坡面和沟道产生的泥沙拦截在千沟万壑,为减少黄河下游泥沙促进黄土高原区水土保持规划建设提供参考。     

黄河中游淤地坝坝系相对稳定研究

淤地坝是黄河中游一项重要的水上保持措施，在蓄水拦沙和促进农业发展方面发挥了显著效益，本文从理论上 坝系相对稳定问题，论述了坝系相对稳定的标准、条件和定量方法，提出了黄河中游不同地区坝系相对稳定临界值，通过典型实例，分析了坝系相对稳定的形成过程及发展前景。     

对黄河多沙粗沙区治理的认识与建议

50多年来黄土高原地区水土保持工作成绩显著。黄河中游水土流失治理应按照“多拦沙、少拦水、兼顾淤地”的原则,继续开展“封山植树、退耕还林”,重点先治理粗泥沙集中来源区。对黄河多沙粗沙区治理提出的建议是:①先彻底治理一个完整的流域示范区;②在黄河的一级或二级支流上修建大型拦沙坝;③大力开展群众性的坡面治理;④拓宽水土保持投资渠道;⑤强化河道管理,实施依法治河;⑥加强内蒙古“十大孔兑”的治理等。     

对陕北拦泥库治理的思考

陕北拦泥库是20世纪60—70年代治黄的产物，它曾经为拦截人黄泥沙，解决陕北黄土高原地区人民温饱问题作出巨大贡献。当前拦泥库普遍出现了一些问题，主要是：泥沙淤积严重，库满为患；库坝对下游人民生命财产已构成严重威胁等。提出减免不利影响的设想是：①改目前全拦全蓄为拦粗排细；②增设排沙建筑物；⑧科学利用泥沙资源；④加大坡面治理力度；⑤开发利用好坝地。     

两库联合排沙

在多沙河流的邻近河段上同时修建上、下两座水库，联合调节河流水沙.上库汛后拦蓄河流来水，至汛期泄空水库利用洪水冲淤，将蓄水期间淤积的泥沙排出水库；下库汛期调蓄来水，待蓄水用完，由上库供水进行冲刷排淤，再将淤在下库的泥沙排出水库，解决多沙河流单一水库排沙与蓄水调节径流的矛盾.两库淤沙与冲淤排沙达到平衡以后，虽然部分库容被淤，但是保留下来的有效库容能够长期调水调沙.     

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。     

甘肃省淤地坝工程建设现状及成效

介绍了甘肃省淤地坝建设的成功经验和美好前景。甘肃省水土流失面积38.62万km2,占总土地面积的85.07%。其中,黄河流域水土流失面积11.11万km2,占省内黄河流域总土地面积14.8万km2的75%。截至2002年底,全省共建成骨干坝231座,同时修建了大量的中、小型淤地坝。淤地坝在减少入黄泥沙,改善干旱、半干旱地区水资源缺乏状况,改善山区交通条件,巩固和扩大退耕还林(草)成果等方面发挥了重要作用。     

略谈以支流为单元的淤地坝体系建设

从1959年绥德水土保持科学试验站提出"坝系"一词以来,淤地坝建设经过试验研究、试点探索和示范推广,转入大规模建设的新阶段.继2003年黄土高原启动实施83条小流域坝系建设之后,黄委又拟于近期开展以支流为单元的淤地坝体系建设.为此,我们从发展思路、布坝密度、坝系结构、建坝顺序以及大型拦泥库、淤灌工程和坡面治理诸方面,来探讨支流坝系建设应注意解决的若干技术问题.     

小河沟流域综合治理在“5.23”暴雨中的拦蓄效益

根据小河沟流域“5.23”暴雨中的降雨、径流观测资料,结合调查进行分析计算的结果表明,流域内各项治理措施均收到了良好的拦泥蓄水效益,塬水不下沟,沟底淤地坝、塘坝和坡面的林草措施发挥了应有的拦蓄作用,与治理前相比,流域减水、减沙效益分别为87.2％和94.2％。     

古贤水库效益评估和相关问题探讨

从防洪、拦沙减淤、防凌等方面分析了古贤水库拦沙期对小北干流的影响,以及古贤水库进库水沙特性、库区冲淤形态等,对古贤水库下泄清水时小北干流河床演变进行了预估,并提出了该河段的防治措施。认为:应控制小北干流河道冲刷与滩区放淤并重;古贤水库的调度运用不仅应考虑水库所承担的任务和产生的效益,而且应纳入黄河中下游水沙调控体系;古贤、三门峡和小浪底三库联合调度方案应及早研究与制订。     

模糊层次分析法在淤地坝风险评价中的应用

淤地坝是黄土高原地区治理水土流失有效的水利工程措施,其在减少入黄泥沙、淤地造田、防洪减灾、改善生态、促进经济发展等方面发挥着重要作用。但淤地坝的水毁灾害时有发生,建立淤地坝的风险评价体系迫在眉睫。经调研分析,对淤地坝风险进行识别,建立了现状风险、管理风险、失事后果的3层次9指标的淤地坝风险层次分析模型。运用模糊层次分析法对淤地坝各风险的权重进行了计算,并且对淤地坝的安全进行了综合评价。结果表明：模糊层次分析法有效地改进了层次分析法的一致性问题,并且可以简便地对淤地坝的风险进行评价,为淤地坝的风险评价提供了一种新思路。