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        淤地壩在黃土高原綜合治理中的地位和作用

        2021-12-06 01:14:10
        農(nóng)業(yè)科技與信息 2021年23期
        關(guān)鍵詞:研究

        郭 龍

        (定西市安定區(qū)水土保持站,甘肅定西743000)

        水土流失對(duì)黃土高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的影響十分巨大。一直以來(lái),政府及有關(guān)部門(mén)都在探索治理水土流失的有效途徑。20世紀(jì)50年代,國(guó)家就在黃土高原地區(qū)實(shí)施了一系列水土流失治理措施。1999年推動(dòng)黃土高原地區(qū)開(kāi)展了大規(guī)模的退耕還林工作,使區(qū)域內(nèi)植被有所恢復(fù),生態(tài)環(huán)境有所改善。經(jīng)研究與實(shí)踐證明,在構(gòu)建與實(shí)施的各項(xiàng)水土流失治理模式中,淤地壩在攔沙淤地方面有明顯作用,充分發(fā)揮淤地壩的作用可減少入黃粗泥沙,使環(huán)境問(wèn)題得到有效改善[1]?,F(xiàn)結(jié)合實(shí)際就黃土高原綜合治理與淤地壩相關(guān)問(wèn)題做具體分析。

        1 淤地壩泥沙淤積特征研究

        調(diào)查研究表明,當(dāng)泥沙受到侵蝕時(shí)會(huì)產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng),沉降運(yùn)動(dòng)使泥沙位置發(fā)生變化,讓土層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,讓該地以及周邊的生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),泥沙的沉降運(yùn)動(dòng)并不是混亂無(wú)序的,有一定的規(guī)律可循。如當(dāng)泥沙受到侵蝕并向下沉降時(shí),一般是粒徑大的沙土顆粒先沉積下來(lái),之后依次是粉砂、黏粒。分析垂直剖面的淤泥物,可看到垂直剖面上的淤泥物有著比較明顯的層理,粗粒顆粒相間分布。對(duì)淤地壩中的淤泥物進(jìn)行勘察分析可知,有放水、無(wú)放水條件下的淤積物存在形態(tài)有差異。在有放水的情況下,沉積下來(lái)的淤積物顆粒較細(xì),而在無(wú)放水情況下,淤地壩壩前會(huì)有較多的黏土淤積下來(lái)。上下游淤地壩的淤泥物則是呈現(xiàn)出下游淤積物顆粒細(xì)小、上游淤積物顆粒大的特征[2]。

        2 淤地壩在黃土高原綜合治理中的地位和作用分析

        2.1 淤地壩在攔泥截沙方面的作用

        研究與實(shí)踐證明,淤地壩的攔粗排細(xì)作用非常顯著,可以說(shuō)是快速減少入黃粗泥沙的第一道防線[3]。有大量研究表明,淤地壩在攔截泥沙、穩(wěn)固水土領(lǐng)域有著重要地位,在減少入黃泥沙方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。與其他水土保持措施相比,淤地壩的攔泥速度最快、攔泥效果最好,攔泥量大約能占到66%~84%,庫(kù)壩減沙量能占到水土保持措施總減沙量的60%~70%。

        淤地壩在全流域、小流域以及支流、單壩等都能起到很好的攔泥減沙作用,其攔泥減沙作用不僅能讓進(jìn)入河流的泥土減少,而且還能夠形成高產(chǎn)農(nóng)田,為區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。將淤地壩與其他水土保持措施有機(jī)結(jié)合,更是能獲得巨大的環(huán)保效益。

        2.2 淤地壩在強(qiáng)化溝谷結(jié)構(gòu)方面的作用

        按照一定的分類標(biāo)準(zhǔn),可將黃土高原大的地貌單元分為2大形態(tài),即溝谷地與溝間地。這2種類型的地貌單元有不同的特點(diǎn),在治理黃土高原地區(qū)水土流失問(wèn)題時(shí),必須要從2大單元入手,根據(jù)其形態(tài)特征、產(chǎn)沙特點(diǎn)、水土流失特征等制定科學(xué)可行的治理方案,使區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境得到有效管理與保護(hù)[4]。調(diào)查研究表明,在暴雨匯流以及產(chǎn)沙過(guò)程中,坡面與溝谷是一個(gè)整體,是不可分割的。在對(duì)黃土高原地區(qū)水土流失、淤地壩淤泥治理等進(jìn)行研究時(shí),需要立足溝谷系統(tǒng)這一整體,并根據(jù)處于黃土高原區(qū)域中淤地壩的特征特點(diǎn)來(lái)研究區(qū)域泥沙來(lái)源、環(huán)境變化、坡溝產(chǎn)沙比例等問(wèn)題,從而對(duì)坡溝系統(tǒng)的侵蝕產(chǎn)沙機(jī)制有一個(gè)更全面的了解與掌握,對(duì)小流域坡溝治理的重點(diǎn)有更明確的把握。

        通過(guò)研究與調(diào)查可知,在黃土高原地區(qū),淤地壩屬于一項(xiàng)非常重要的水土保持工程措施,合理建造與科學(xué)使用淤地壩,可以讓流向河流的泥沙被快速攔截,使淤泥不會(huì)大量堆積在河道,同時(shí)優(yōu)化周邊農(nóng)田,有效增加作物產(chǎn)量。建造以及使用淤地壩對(duì)入黃泥沙進(jìn)行攔截,可抬升侵蝕基準(zhǔn)面,增強(qiáng)溝坡的穩(wěn)定性,使黃土高原地區(qū)的生態(tài)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。相關(guān)研究表明,當(dāng)淤地壩壩內(nèi)淤積物的厚度增大時(shí),坡溝系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會(huì)明顯增大,重力侵蝕量或侵蝕潛力會(huì)出現(xiàn)明顯的遞減趨勢(shì)。由此看到,合理建造以及使用淤地壩能進(jìn)一步增強(qiáng)坡溝系統(tǒng)的調(diào)控作用和穩(wěn)定性,從而使坡溝系統(tǒng)出現(xiàn)滑塌的概率降到最低[5]。

        2.3 淤地壩在抵御土壤侵蝕方面的作用

        淤地壩工程能夠有效攔截泥沙,防止河道堵塞,同時(shí)也能讓坡面得到治理,使土壤侵蝕問(wèn)題得到有效改善。經(jīng)過(guò)研究與實(shí)踐可知,若能合理建造與科學(xué)使用淤地壩,并將淤地壩與退耕還林等治理措施有機(jī)結(jié)合起來(lái),能大大減輕土壤侵蝕作用。在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)且全面的治理后,即使遭遇暴雨天氣,坡面上也不會(huì)出現(xiàn)大量的淺溝以及細(xì)溝。近年來(lái),隨著各類水土保持措施在黃土高原地區(qū)的落實(shí)以及淤地壩工程的建設(shè)與使用,黃土高原地區(qū)溝谷系統(tǒng)的土壤侵蝕問(wèn)題已經(jīng)得到很大程度的改善,水土逐步恢復(fù)穩(wěn)定,河道內(nèi)的泥沙淤積也大大減少。

        2.4 淤地壩對(duì)下游徑流泥沙的影響

        調(diào)查發(fā)現(xiàn),在建造起淤地壩后,黃土高原地區(qū)的水文也會(huì)受到影響,河流徑流大小等會(huì)有所改變。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,淤地壩使得流域的洪峰流量顯著減少,徑流變化過(guò)程得到了很好地調(diào)控,在淤地壩的作用下,流域的徑流量有所減少。在我國(guó)黃土高原北部,有淤地壩的流域地表徑流明顯減少,而沒(méi)有淤地壩的流域地表徑流則無(wú)多大變化。研究表明,在有淤地壩的流域,徑流系數(shù)淤積輸沙模數(shù)等都會(huì)受到淤地壩的影響,該流域的地表徑流過(guò)程會(huì)受到淤地壩的調(diào)節(jié)。淤地壩除了在調(diào)節(jié)洪水徑流方面有顯著作用外,其在攔沙蓄能方面也發(fā)揮著重要作用。在我國(guó)黃土丘陵溝壑區(qū),無(wú)淤地壩的流域徑流量與懸沙濃度相對(duì)較大,而有淤地壩的流域情況則正好相反。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),受淤地壩影響,流域內(nèi)的徑流量明顯較小,懸沙濃度也讓明顯較低,同時(shí)該流域徑流攜帶與輸送泥沙的能力也相對(duì)較少。

        研究證明,淤地壩會(huì)對(duì)河流系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響,如建造并長(zhǎng)時(shí)間使用淤地壩后,河床坡度會(huì)大大降低,河流會(huì)出現(xiàn)連通性的中斷現(xiàn)象,河流的輸沙能力也會(huì)因此降低。因此,河水對(duì)泥土的沖刷以及因此而產(chǎn)生的水土流失問(wèn)題會(huì)得到有效改善。淤地壩不僅能對(duì)子流域出口的大量泥沙進(jìn)行攔截,而且能減小向下游水體的泥沙運(yùn)動(dòng)。近年來(lái),淤地壩的建造與使用以及退耕還林、退耕還草等一系列環(huán)保工作的開(kāi)展,使黃土高原地區(qū)的土壤受侵蝕、土壤流失問(wèn)題得到很大改善,水土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

        3 結(jié)語(yǔ)

        在黃土高原地區(qū),淤地壩是重要的攔沙治土工程,其在降低土壤侵蝕、減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境以及維護(hù)生態(tài)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)淤地壩的研究?jī)?yōu)化與推廣應(yīng)用,使黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題得到更好地治理與維護(hù)。

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