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论文作者:李勉等 期刊:《农业工程学报》 发布时间:2008-4-1 17:12:53
小流域淤地坝泥沙沉积过程研究
 
在中国黄土高原丘陵沟壑区,淤地坝建设初期,小流域侵蚀强烈,泥沙沉积量巨大,其后,产沙强度由强变弱,泥沙沉积量呈显著降低趋势,淤地坝在减少水土流失方面具有其他措施不可替代的作用;微小流域与较大流域在泥沙来源方面存在较大差异,坡沟侵蚀产沙比并非一个定值,其研究还有待于进一步深化。
 
此研究报告刊登于《农业工程学报》2008年第2期,题为“黄土丘陵区小流域淤地坝记录的泥沙沉积过程研究”,第一作者为黄河水利委员会黄河水利科学研究院李勉高级工程师。
 
泥沙是治黄的症结所在,减少入黄泥沙一直是黄河治理工作的重要任务之一。黄河泥沙主要来源于黄土高原的千沟万壑,尤其是7.86万km2的多沙粗沙区。半个多世纪以来,黄土高原开展了大规模的水土流失治理,取得了显著成绩。特别是研究发现了黄河泥沙的多沙粗沙来源区,探索出了以小流域为单元,以淤地坝为主要工程措施、农林牧相结合的综合治理途径。这一综合治理模式是中国国在流域治理中做出的一项重大贡献,具有鲜明的中国特色。但是,由于黄土高原面积广大、侵蚀类型复杂。同一流域内不仅侵蚀类型多样,而且侵蚀强度、泥沙来源在空间区域上往往有很大差别。而目前由于对这些问题未能进行深入研究,缺乏必要的应用基础支撑,在进行流域治理规划时,对于规划目标的确定,以及措施的配置和布局,大多依据的却是具有大区域平均、集总概念的土壤侵蚀模数指标。而事实上,流域坡面、沟道来水来沙的多寡以及坡面、沟道耦合后来水来沙的多寡,直接牵涉到水土保持措施的布局和配置的问题,进而影响到治理投资。
 
为了更好的研究小流域侵蚀产沙强度的变化过程,分析探讨淤地坝在小流域水土流失防治方面的作用。黄河水利科学研究院组织科研人员以黄土丘陵区一个典型小流域为研究对象,开展了小流域侵蚀产沙历史变化过程的调查和研究。
 
研究者通过对黄土丘陵区王茂沟小流域一个淤地坝,从建坝到坝毁期间历次洪水沉积层面积、厚度的量测,推算出各次洪水过程的侵蚀产沙强度,并利用137Cs示踪技术,根据淤地坝泥沙沉积剖面及流域表层土壤中137Cs的含量,结合次洪水产沙量和历史降雨资料的对比分析,重建了小流域侵蚀产沙的历史变化过程,为无观测设施小流域侵蚀产沙资料的获得提供了一种新方法,并计算得出了小流域沉积泥沙的70%来自于沟间地,沟谷地相对产沙比只占30%的结论。
 
以上结论表明,在淤地坝建设和运行过程中,淤地坝建设初期流域侵蚀强烈,泥沙沉积量巨大,其后,当有大量泥沙沉积沟底、抬高了侵蚀基准面后,流域侵蚀产沙呈明显下降趋势,说明淤地坝建设对沟谷坡的稳定起到了一定的加强和巩固作用,在一定程度上减轻甚至制止了沟谷坡下部侵蚀的发生。
 
分析认为,此变化趋势一方面与历史上的降雨特征有关,另一方面,也与小流域当时的水土流失治理面积多少有关。这项研究成果提示,在采取以淤地坝为主要工程治理措施的同时,还应进一步加强小流域坡面治理,才能真正推进流域侵蚀环境的整治,实现山川秀美的治理目标。(来源:人民网科技)
 
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