吳畏俞瑾

一、研究區(qū)域概況

佛子嶺、磨子潭水庫(kù)均是以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用工程。兩水庫(kù)為梯級(jí)串連水庫(kù)，磨子潭水庫(kù)位于佛子嶺水庫(kù)上游，佛子嶺水庫(kù)壩址以上控制來(lái)水面積1840km2，磨子潭水庫(kù)控制來(lái)水面積570km2。水庫(kù)庫(kù)區(qū)植被以灌葉櫟類為主，以松、杉、櫟、竹和油桐、油茶、杜仲為多。土壤類型以黃棕壤、棕壤和水稻土為主，零星分布有草甸土、紫色土和石灰土。水庫(kù)流域?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，根據(jù)霍山縣氣象局1951～2004年氣象資料：流域年平均氣溫15.10℃，多年平均降水量1540mm，最大降水量2613.3mm（1954年），最小降水量896.5mm（1978年）。降水主要集中在汛期（5～9月），占年平均降水量45.2%。

兩水庫(kù)庫(kù)區(qū)所在霍山縣水土流失面積805.74km2，占全縣總面積的39.4%，水土流失嚴(yán)重。土壤侵蝕形式主要表現(xiàn)為面蝕，溝蝕，局部地區(qū)有少量重力侵蝕和滑坡。20世紀(jì)80年代中期，佛、磨兩大水庫(kù)的庫(kù)區(qū)治理與小流域治理同步實(shí)施。1992年，國(guó)家在治淮項(xiàng)目中將霍山縣列為淮河流域水土保持綜合治理開發(fā)重點(diǎn)縣。

二、研究方法

利用水庫(kù)淤積資料分析流域輸沙量；利用佛子嶺流域各水文站的資料、徑流小區(qū)觀測(cè)資料及流域水土流失與治理資料研究流域輸沙量的變化，進(jìn)行水土流失量及水土保持基礎(chǔ)效益定量評(píng)價(jià)；利用水庫(kù)水質(zhì)資料進(jìn)行水土流失危害及水土保持效益評(píng)價(jià)。資料來(lái)源等詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

依據(jù)上述資料，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析和時(shí)間序列分析方法，利用現(xiàn)有泥沙站資料，通過(guò)對(duì)泥沙站所在流域輸沙量結(jié)合流域資料分析成果，估算流域輸沙量；利用積累的數(shù)十年水文資料、水保資料和水庫(kù)淤積資料分析水源區(qū)水土流失變化趨勢(shì)，進(jìn)行水土保持基礎(chǔ)效益評(píng)價(jià)。

三、分析與結(jié)果

（一）佛子嶺、磨子潭水庫(kù)多年入庫(kù)泥沙總量分析

佛子嶺、磨子潭水庫(kù)壩址斷面以上流域，從1985年開始實(shí)施小流域綜合治理，因此，可以1985年為界，將研究時(shí)段分為流域綜合治理前、流域綜合治理后兩個(gè)時(shí)段。

根據(jù)安徽省長(zhǎng)江河道管理局測(cè)繪院1969年和2004年佛子嶺水庫(kù)、磨子潭水庫(kù)淤積測(cè)量資料（高程控制采用廢黃高程系，基本等高距為1m）及《霍山縣水利志》1985年水庫(kù)庫(kù)容資料整理,佛子嶺水庫(kù)、磨子潭水庫(kù)多年淤積情況詳見(jiàn)表2。

經(jīng)表中數(shù)據(jù)計(jì)算分析，流域綜合治理前佛、磨水庫(kù)泥沙年均淤積量分別為147萬(wàn)m3和83萬(wàn)m3；流域綜合治理后佛、磨水庫(kù)泥沙年均淤積量分別為73萬(wàn)m3和39萬(wàn)m3；佛、磨水庫(kù)泥沙年均淤積量，治理后較治理前分別減少47.8%和50.7%。

（二）佛子嶺、磨子潭流域多年輸沙總量分析

河流總輸沙量為水庫(kù)淤積量與出庫(kù)沙量之和。佛子嶺水庫(kù)壩址以上河段為淠河上游，其河道比降大，淠河中下游河道平緩，泥沙淤積嚴(yán)重。在計(jì)算流域輸沙總量的過(guò)程中，因缺少詳細(xì)的水庫(kù)出庫(kù)泥沙量資料，現(xiàn)以出庫(kù)泥沙多年淤積量粗略計(jì)算年均出庫(kù)泥沙量。佛、磨水庫(kù)自20世紀(jì)50年代運(yùn)行以來(lái)，無(wú)清淤歷史。從20世紀(jì)50年代中期至1982年，霍山縣東淠河在黑石渡附近河床淤高近2m，六安境內(nèi)淠河寬約610m，平均比降 1.46‰，東淠河主干河道黑石渡段長(zhǎng)約3km（此段無(wú)其他主要支流匯入、無(wú)清淤），以此估算，30年佛子嶺水庫(kù)出庫(kù)泥沙總量約為609萬(wàn)m3，平均年淤積量約20萬(wàn)m3，約占佛子嶺水庫(kù)泥沙年淤積量的14%，再據(jù)此推算佛、磨流域治理前后流域輸沙量，推算結(jié)果見(jiàn)表。

佛子嶺流域年均輸沙總量治理后較治理前減少49.7%；磨子潭流域年均輸沙總量治理后較治理前減少52.7%。治理前，磨子潭流域輸沙模數(shù)是佛子嶺流域輸沙模數(shù)的1.36倍；治理后，磨子潭流域輸沙模數(shù)是佛子嶺流域輸沙模數(shù)的1.28倍；小流域綜合治理后，輸沙模數(shù)減少幅度，磨子潭流域較佛子嶺流域高3.0%。

（三）佛子嶺、磨子潭流域泥沙輸移比

泥沙輸移比是在一定時(shí)段內(nèi)，通過(guò)溝道或河流某一觀測(cè)斷面的輸沙總量與該斷面以上的流域產(chǎn)沙量之比。輸移比反映了從侵蝕源地到某一觀測(cè)斷面沿程的泥沙輸移及沉積的變量。流域產(chǎn)沙量為通過(guò)流域出口觀測(cè)斷面的泥沙量及其上游工程攔蓄和溝道、河床及湖泊等沉積的泥沙量的總和，故佛、磨流域產(chǎn)沙量為佛、磨入庫(kù)泥沙量與其出庫(kù)泥沙之和，即流域輸沙量，再加上谷坊、堰壩、塘壩攔蓄的泥沙量之和。佛、磨流域輸沙量情況見(jiàn)表3。

佛子嶺、磨子潭水庫(kù)1985～2004年，谷坊、堰塘壩工程數(shù)量見(jiàn)表4。

谷坊和塘堰壩的攔沙效益多年平均值分別是 20t/a和 200t/a，由表3、表4計(jì)算得1985～2004年佛、磨流域小型水保工程攔沙量分別約為64.49萬(wàn)t和18.88萬(wàn)t，佛子嶺、磨子潭流域產(chǎn)沙量分別為1613.49 萬(wàn) t和 908.88 萬(wàn) t。

（四）小流域綜合治理情況分析

由于1951年至1980年間，水土保持機(jī)構(gòu)三設(shè)三撤，影響了此項(xiàng)工作的正常開展，防止水土流失狀況改觀不大?；羯娇h從1984年開始實(shí)施（1985年運(yùn)行）小流域綜合治理，1992年在治淮項(xiàng)目中被列為治淮重點(diǎn)縣，為了便于比較，表中治理面積及工程數(shù)量均以單位流域面積的治理面積及工程數(shù)量表示，現(xiàn)稱其為治理模數(shù)，各時(shí)段小流域綜合治理措施情況見(jiàn)表5。由于缺少1989～1991年流域治理統(tǒng)計(jì)資料，故表5中未列1989～1991年的水土保持措施完成情況。

表1 收集資料情況

表2 佛子嶺、磨子潭水庫(kù)淤積情況表

表3 佛子嶺、磨子潭流域輸沙量情況

表4 佛、磨流域谷坊、塘堰壩工程數(shù)量

表5 流域單位面積水土保持措施完成情況

表6 流域減沙效益計(jì)算表

表7 佛子嶺、磨子潭流域輸土壤侵蝕量計(jì)算指標(biāo)表

在佛子嶺水庫(kù)上游，1984～1988年實(shí)施治理的小流域主要有歇馬臺(tái)、童家河、李家河、高寶河、安家河和古佛堂小流域，其中童家河、高寶河小流域?qū)賿咧愫又Я?，歇馬臺(tái)、李家河、安家河和古佛堂小流域?qū)俾又Я鳌?984～1988年佛子嶺流域水土流失綜合治理的重點(diǎn)區(qū)域在白蓮崖流域，并以植樹種草和封禁治理為主要措施。

（五）水土保持基礎(chǔ)效益評(píng)價(jià)

減沙效益評(píng)價(jià)：在庫(kù)區(qū)選取治理的兩條小流域白蓮崖流域和黃尾河流，分析其1985～2007年治理資料，水土流失綜合治理可減蝕率分別為47.0%和21.8%。1985～2007年，現(xiàn)有流域綜合治理模式，小流域綜合治理減沙效益見(jiàn)表6。

水土流失量評(píng)價(jià)：水土流失量包括地表土的損失和水的損失。關(guān)于水的損失，目前我國(guó)還沒(méi)明確的界定標(biāo)準(zhǔn)，本文只對(duì)流域地表土的損失量作評(píng)價(jià)。流域損失的表土，一部分流出流域出口斷面，一部分淤積于溝道、河床及湖泊等，另一部分被上游工程攔蓄，以上三部分即構(gòu)成流域產(chǎn)沙量。

表7中數(shù)據(jù)表明：小流域綜合治理治理后，佛、磨流域土壤侵蝕模數(shù)均明顯減小，佛、磨流域分別減少50.0%和52.6%?？梢?jiàn)，小流域綜合治理使流域水土流失得到了有效控制。

四、結(jié)論

水土流失是自然因素和人為因素綜合作用的結(jié)果，在大尺度區(qū)域范圍內(nèi)，流域降雨量和下墊面條件是水土流失形成影響因素中最主要、也是表現(xiàn)最活躍的因素；其中下墊面條件的變化主要受人水土保持和開發(fā)建設(shè)等人為活動(dòng)的影響。

1.1969 ～1984年，佛、磨流域產(chǎn)沙總量分別為 2591×104m3和 1550×104m3，年均土壤侵蝕模數(shù)分別為1658 t/（km2·a） 和 2212t/km2·a；1985～2004年佛、磨流域產(chǎn)沙總量分別為 1614×104m3和909×104m3，年均土壤侵蝕模數(shù)分別為829 t/（km2·a）和1049 t/（km2·a）；小流域綜合治理后，佛、磨流域土壤侵蝕模數(shù)均明顯減小，佛、磨流域分別減少50.0%和52.6%。綜合治理措施以植樹種草、塘堰壩為主。水土保持措施量與流域產(chǎn)沙量負(fù)相關(guān)。

2.減沙效益計(jì)算以白蓮崖、黃尾河流域?yàn)榈湫土饔?。白蓮崖、黃尾河流域水土流失綜合治理多年平均減沙效益分別為2.52t/（km2·a）和8.75 t/（km2·a），減蝕率分別為47%和21.8%。水土保持措施的布設(shè)可有效蓄水?dāng)r沙，減少河庫(kù)淤積