葉合欣，李婉嬌，蘇海濤，史世斌，尚志強(qiáng)，柴志福，付衛(wèi)平，劉殿君

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利科學(xué)研究院，呼和浩特 010052；2.廣東省水利水電技術(shù)中心，廣州 510635)

1 研究區(qū)基本情況

黃河流域十大孔兌(以下簡(jiǎn)稱“研究區(qū)”，“孔兌”為蒙語(yǔ)，意為季節(jié)性河流)位于鄂爾多斯高原北部、黃河內(nèi)蒙古段右岸，為黃河一級(jí)支流，流域總面積為10 767 km2(依據(jù)2010年水利部與內(nèi)蒙古自治區(qū)政府批復(fù)的《黃河內(nèi)蒙古河段十大孔兌治理規(guī)劃》確定)，十大孔兌涉及旗縣級(jí)行政區(qū)包括達(dá)拉特旗全境，以及杭錦旗、東勝區(qū)和準(zhǔn)格爾旗的部分區(qū)域[1-3](見(jiàn)表1)。

表1 研究區(qū)行政區(qū)劃及面積

研究區(qū)內(nèi)地勢(shì)西高東低，南高北低，自西向東依次并行排列著自南至北直接流入黃河的10條支流，依次為毛不拉孔兌、布日嘎斯太溝、黑賴溝、西柳溝、罕臺(tái)川、壕慶河、哈什拉川、母花溝、東柳溝、呼斯太河(見(jiàn)圖1)?？變稄哪舷虮币来瘟鹘?jīng)砒砂巖丘陵溝壑、庫(kù)布齊沙漠、沖洪積平原3個(gè)侵蝕地貌類型[3]，研究區(qū)上游被國(guó)內(nèi)外學(xué)者稱為世界水土流失之最——“砒砂巖出露區(qū)”，中游處于庫(kù)布齊沙漠風(fēng)沙區(qū)，下游處于黃河沖洪積平原區(qū)。研究區(qū)內(nèi)水蝕與風(fēng)蝕[3-4]交互作用，土壤侵蝕模數(shù)達(dá)1 500～15 400 t/(km2·a)，以水文站出口數(shù)據(jù)計(jì)量，每年入黃泥沙為2 179萬(wàn)t；以入黃口數(shù)據(jù)計(jì)量，每年入黃泥沙量為2 204.6萬(wàn)t，其中70%以上為粒徑≥0.025 mm粗沙，是黃河內(nèi)蒙古段及下游“地上懸河”的直接制造者之一[5-6]。

圖1 十大孔兌位置及水文監(jiān)測(cè)站分布示意

嚴(yán)重的水土流失對(duì)當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)造成了頻發(fā)的山洪災(zāi)害。每逢暴雨，山洪暴發(fā)，洪水?dāng)y帶大量泥沙泄入下游沿河平原區(qū)，造成黃河主干道淤堵、河水漫堤、房倒屋塌、農(nóng)田與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施沖毀、交通中斷等災(zāi)害，制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)，大量泥沙進(jìn)入黃河淤積下游河床，使防洪防凌安全受到極大的威脅。因此，自20世紀(jì)80年代起國(guó)家及地方政府對(duì)該區(qū)域的水土流失陸續(xù)開(kāi)展了大量的治理工作[7]。

十大孔兌研究區(qū)現(xiàn)有3個(gè)水文監(jiān)測(cè)站，分別為西柳溝龍頭拐水文站、毛不拉孔兌官長(zhǎng)井水文站和罕臺(tái)川瓦窯水文站(各類站點(diǎn)基本情況見(jiàn)表2)。各水文站主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括降水量、洪水流量、輸沙量和含沙量等。另有10個(gè)雨量站、3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣象站、2個(gè)國(guó)家級(jí)水土保持監(jiān)測(cè)站。目前，其他各孔兌未布設(shè)水文監(jiān)測(cè)站。

表2 十大孔兌的水文特征

十大孔兌的水文特點(diǎn)基本相似，在枯水期，由于降水補(bǔ)給較少，導(dǎo)致河流斷流、河床裸露，多為干河；在豐水期，降水補(bǔ)給較多，尤其進(jìn)入汛期，遇到暴雨，引發(fā)山洪，再加上河道比降大、洪水陡漲陡落、洪水歷時(shí)短，泥沙含量大，故十大孔兌以高含沙量著稱，其中東柳溝、罕臺(tái)川已經(jīng)形成“地上懸河”，高出地面2～4 m。

2 水土保持生態(tài)工程現(xiàn)狀

2.1 水土流失防治工程

根據(jù)相關(guān)資料，研究區(qū)水土保持工作主要經(jīng)歷兩個(gè)階段：即1985年以前，以地方與群眾戶包為主，實(shí)施五荒治理工程，為零星治理階段；1985年之后，國(guó)家和地方政府加大投入，對(duì)多條孔兌先后實(shí)施了一系列水土保持生態(tài)建設(shè)工程及壩系工程，如國(guó)家八片重點(diǎn)治理工程、臺(tái)川綜合治理項(xiàng)目、黃河上中游治溝骨干工程、水土保持治理國(guó)債項(xiàng)目、砒砂巖沙棘生態(tài)減沙工程、黃河中游重點(diǎn)小流域治理工程、沙棘示范區(qū)與沙棘攔沙工程、國(guó)家生態(tài)工程、黃土高原水土保持世界銀行貸款一期二期項(xiàng)目、京津風(fēng)沙源治理二期工程，以及內(nèi)蒙古重點(diǎn)小流域綜合治理工程等[8]。

據(jù)各旗(區(qū))統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至水平年底，十大孔兌上中游丘沙區(qū)各項(xiàng)水土保持措施治理保存面積為182.32 km2，其中基本農(nóng)田面積為1.10 km2；人工造林面積為107.60 km2(主要包括喬木林25.35 km2，灌木林61.88 km2，喬灌混交林20.37 km2)；果園0.01 km2；人工草地4.95 km2，封禁治理68.66 km2(見(jiàn)圖2、表3)。

圖2 坡面治理現(xiàn)狀示意(2023-05-11)

表3 水平年十大孔兌上中游水土保持面上治理措施面積分布 km2

工程措施主要以修建淤地壩為主(見(jiàn)圖3)，共計(jì)修建淤地壩382座(其中中型淤地壩218座，小型淤地壩164座)，谷坊1 839座，小型水庫(kù)19座，引洪淤地119處，梯田1.10 km2(見(jiàn)表4)。以 2011年水利普查該區(qū)域的水土流失面積為計(jì)算基數(shù)，中上游丘沙區(qū)治理度總體為 32.79%，其中，上游丘陵溝壑區(qū)為33.27%，中游風(fēng)沙區(qū)32.26%[9]。

圖3 西柳溝流域七十四溝骨干壩示意(2023-05-11)

表4 截至水平年水土保持工程累計(jì)實(shí)施情況

通過(guò)實(shí)施溝道攔沙工程和種植林草植被，該區(qū)域2011年的水土流失面積為8 223.46 km2，截至水平年底水土流失面積降低至4 004.27 km2，水土流失面積減少了1/2，顯著降低了土壤侵蝕強(qiáng)度，有效緩解了該區(qū)域的水土流失現(xiàn)象。

2.2 引洪放淤工程及防洪工程

自20世紀(jì)60年代至今，引洪放淤工程持續(xù)開(kāi)展，依靠國(guó)家投資補(bǔ)助及地方政府自籌資金，建設(shè)十大孔兌引洪淤地工程5處，分別為公烏素、“八一”勝利渠、“九大”渠、馬蓮壕、恩格貝(阿身泉林召)5處重要的工程，有效削減洪澇災(zāi)害，降低黃河泥沙淤積，對(duì)改造改良農(nóng)田土壤發(fā)揮了積極地作用[10-11]。十大孔兌下游平原區(qū)河道總長(zhǎng)約為142.95 km，在河道有防洪危險(xiǎn)的重要河段均已建設(shè)了堤防，保護(hù)了沿岸群眾生產(chǎn)生活安全，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了一定的保障作用[12]。

2.3 水土保持治理經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)十大孔兌流域40多年水土保持工作，主要治理經(jīng)驗(yàn)有溝道與坡面兼治、植物措施與工程措施緊密結(jié)合、封育和治理相結(jié)合，具體如下：

1)在梁坡、溝谷坡和溝底布設(shè)3道防線。在梁上部及緩坡加強(qiáng)植被建設(shè)；在溝谷坡上進(jìn)行整地造林，以喬木、灌木為主；在侵蝕活躍的溝道修建淤地壩，通過(guò)攔泥淤地達(dá)到抬高侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)的目的。通過(guò)工程措施蓄水保土，為植物成活提供良好的立地條件。引洪放淤和淤地壩的建設(shè)，一方面增加了高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田近20 km2，另一方面淤地壩以壩代路，改善了交通條件，從根本上改變十大孔兌局部生態(tài)環(huán)境。

2)植物措施與工程措施緊密結(jié)合。從布局、時(shí)效兩方面形成治坡與治溝相結(jié)合的治理模式和防治體系，也達(dá)到了有效防治水土流失的目的。封山禁牧等封育的治理措施，可以達(dá)到恢復(fù)植被和保護(hù)幼林的目的[13]。

3)保護(hù)原地表植被，鞏固現(xiàn)有治理成果。

4)采用造林、種草、修筑淤地壩及小型蓄水工程等措施有效防治水土流失。

5)在人工治理、近自然生態(tài)修復(fù)和監(jiān)督管理等方面多措并舉，形成防治結(jié)合的綜合治理模式[14]。

3 現(xiàn)存問(wèn)題

保護(hù)黃河事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展，事關(guān)中華民族偉大復(fù)興。黨的十八大以來(lái)，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。近些年來(lái)，雖然國(guó)家、地方政府投入了大量精力進(jìn)行大規(guī)模治理，但十大孔兌仍處于“體弱多病”的狀態(tài)，流域生態(tài)脆弱，水土流失老問(wèn)題有待解決，保障防洪安全、生態(tài)安全等形勢(shì)嚴(yán)竣。主要體現(xiàn)在洪水威脅、生態(tài)脆弱、監(jiān)管能力不足等方面。

3.1 洪水威脅

歷史上十大孔兌突發(fā)性山洪害頻發(fā)，氣候變化和人類活動(dòng)導(dǎo)致氣象變化大，加上河勢(shì)變化大，流域泥沙堆積造成黃河水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，洪水致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。

1)黃河內(nèi)蒙古段十大孔兌從西到東區(qū)間共計(jì)長(zhǎng)達(dá)210 km，十大孔兌中游庫(kù)布齊沙漠段是黃河中游泥沙淤積的主要來(lái)源之一。1996年和1998年西柳溝流域發(fā)生洪水，含沙量分別高達(dá)1 380 kg/m3和1 150 kg/m3，造成包鋼取水口淤堵，供水和居民飲水困難，導(dǎo)致包鋼被迫停產(chǎn)，產(chǎn)值損失高達(dá)人民幣1億元左右。2016年，鄂爾多斯市局部地區(qū)發(fā)生特大暴雨，造成西柳溝和罕臺(tái)川淤地壩水毀21座。

2)十大孔兌下游平原區(qū)屬游蕩性河勢(shì)，毛不拉孔兌及罕臺(tái)川等地上懸河老問(wèn)題尚未徹底解決，哈什拉川、東柳溝、呼斯太河已形成新的懸河，河床高出堤外地面2 m左右，下游平原區(qū)居民生活安全仍受到洪水威脅。

3)現(xiàn)有防洪堤防工程為當(dāng)?shù)卣M織農(nóng)民修建，其防洪標(biāo)準(zhǔn)較低。當(dāng)遭遇暴雨洪水，易造成決堤，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通及通訊設(shè)施造成巨大損失[15]。

3.2 生態(tài)脆弱

先天惡劣的地形、地質(zhì)、氣候條件和后天人類的不當(dāng)活動(dòng)，造成十大孔兌流域生態(tài)十分脆弱。

1)十大孔兌上游地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地形支離破碎，千溝萬(wàn)壑，地表風(fēng)成沙覆蓋較薄，且顆粒較粗，下伏地層有大面積砒砂巖出露，極易遭受侵蝕，特殊的環(huán)境條件使得當(dāng)前水土流失問(wèn)題依然突出。

2)孔兌中游為庫(kù)布齊沙漠橫貫孔兌東西，半固定沙丘位于東部，流動(dòng)沙丘位于西部。每年風(fēng)季，在風(fēng)力作用下，流沙被搬運(yùn)堆積在河溝兩側(cè)，如遇洪水即隨水流而下。

3)流域內(nèi)邊治理邊破壞現(xiàn)象依然存在。植樹(shù)后的封育時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)放牧影響較大，因此，禁牧難度大，當(dāng)?shù)厝罕娙杂袨E牧濫墾的現(xiàn)象，檸條等植物幼苗遭牲畜啃食，苗木成活率和保存率較低；流域內(nèi)采砂、工礦和道路建設(shè)頻繁，開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中破壞地表、棄土棄渣等行為造成人為新增水土流失，水土保持預(yù)防監(jiān)督任務(wù)艱巨[16]。

4)流域內(nèi)存在治理措施單一、植被恢復(fù)模式不科學(xué)的現(xiàn)象，導(dǎo)致治理前期投入較大，后期存活率較低，治理后的生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性較低，長(zhǎng)期生態(tài)效益低下，治理效果大打折扣。

3.3 監(jiān)管能力不足

流域水土流失治理存在制度不健全、監(jiān)管機(jī)制體制創(chuàng)新性差、運(yùn)行管理投入不足、基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)能力薄弱等問(wèn)題。

1)缺乏規(guī)范的十大孔兌區(qū)域治理開(kāi)發(fā)與管理規(guī)章制度以及生態(tài)保護(hù)治理制度。

2)十大孔兌區(qū)域地理位置涉及鄂爾多斯市4個(gè)旗區(qū)，綜合治理部門涉及水利局、林業(yè)和草原局等多個(gè)部門，目前尚未形成多部門協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制，存在“信息孤島”現(xiàn)象，“河湖長(zhǎng)制”“林長(zhǎng)制”“禁牧舍飼”等配套機(jī)制尚未有效落實(shí)。

3)重建輕管局面依然沒(méi)有徹底改變，十大孔兌區(qū)域建設(shè)的水利水保工程未形成統(tǒng)一管理格局，不利于整體效能發(fā)揮，“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”政策實(shí)施滯后。

4)流域智慧化水平與治理能力現(xiàn)代化要求存在短板。水土流失監(jiān)測(cè)、入黃泥沙監(jiān)測(cè)、敏感河道監(jiān)管、山洪災(zāi)害預(yù)警等基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)能力仍然薄弱，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃[17]。

4 對(duì)策探討

根據(jù)上述存在的問(wèn)題，提出對(duì)策建議如下：

1)將生態(tài)惠民措施落到實(shí)處，提高當(dāng)?shù)厝罕妳⑴c度。加快推進(jìn)“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”政策落實(shí)，探討實(shí)施水土保持設(shè)施碳匯交易機(jī)制，促使當(dāng)?shù)厝罕姀摹耙易觥弊優(yōu)椤拔乙觥?；治理地塊劃分上應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)情情況，不宜大片大片地同時(shí)治理，應(yīng)精準(zhǔn)分為更小的地塊，在封育地塊的同時(shí)，應(yīng)有其他足夠大的地塊可供放牧；提高苗木質(zhì)量，增加后期管護(hù)資金投入，提高林草成活率，縮短封育時(shí)間，適時(shí)解封放牧。

2)優(yōu)化不同類型區(qū)水土保持措施配置，加大重點(diǎn)孔兌淤地壩工程建設(shè)。目前十大孔兌不同類型區(qū)水土保持措施配置單一化、零散化問(wèn)題突出，還沒(méi)有完全形成有效的綜合治理措施體系。溝道治理工程是應(yīng)對(duì)突發(fā)強(qiáng)降雨對(duì)土壤遷移出境進(jìn)入黃河的關(guān)鍵保障性措施，具有很大的攔沙減蝕作用，是黃土高原重要的水土保持工程措施，淤地壩對(duì)于減少入黃泥沙起著重要的作用。因此，建議配置足夠規(guī)模的淤地壩，并科學(xué)設(shè)置大中小淤地壩的壩系結(jié)構(gòu)，優(yōu)化水土保持措施配置體系，有效攔截泥沙。

3)有序開(kāi)展孔兌下游河道清淤工程，解決懸河與泥沙資源化利用問(wèn)題。建議有序開(kāi)展孔兌下游河道清淤工程，并結(jié)合國(guó)土與水利部門的土地整治、風(fēng)沙土改良、礦山土地復(fù)墾等工程，將河道清出的泥沙作為資源進(jìn)行綜合利用。根據(jù)清淤工程實(shí)施進(jìn)度與周邊土地整治工程情況作出具體實(shí)施措施。河道清淤與泥沙資源化利用，既可解決孔兌懸河問(wèn)題，也可解決礦山土地復(fù)墾、土地整治填料短缺問(wèn)題。

4)進(jìn)一步加強(qiáng)十大孔兌水土保持生態(tài)治理科學(xué)研究工作，強(qiáng)化科技支撐。目前，由于缺乏水沙、生態(tài)、侵蝕等水文觀測(cè)和植被需水、措施配置等科學(xué)實(shí)驗(yàn)資料，對(duì)十大孔兌的風(fēng)水復(fù)合侵蝕規(guī)律、生態(tài)承載力、植被格局演替特征等方面的研究相當(dāng)薄弱，不能滿足新時(shí)期黃河治理國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)水土保持提出的新使命、新任務(wù)的科技支撐需求。為此，需要加強(qiáng)十大孔兌水土流失試驗(yàn)觀測(cè)及監(jiān)測(cè)工作，加大節(jié)水林草及治理模式研究工作，進(jìn)而整體解決十大孔兌治理的相關(guān)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)等問(wèn)題，提升十大孔兌治理的科技水平。

5)進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)工作，優(yōu)化監(jiān)測(cè)站點(diǎn)空間布局。十大孔兌水土流失監(jiān)測(cè)、入黃泥沙監(jiān)測(cè)、河道風(fēng)沙進(jìn)入與輸送監(jiān)測(cè)、敏感河道監(jiān)測(cè)、山洪災(zāi)害預(yù)警等監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施仍然薄弱，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)布局缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，信息共享機(jī)制不完善，信息化基礎(chǔ)以及業(yè)務(wù)融合應(yīng)用還存在短板，為此需要進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)工作。

6)實(shí)施“空天地”一體化監(jiān)管，加強(qiáng)多部門協(xié)同聯(lián)動(dòng)，開(kāi)展自然資源信息共享。利用遙感衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、地面監(jiān)控設(shè)施對(duì)孔兌內(nèi)的違規(guī)建設(shè)、非法采砂等違法行為進(jìn)行“空天地”一體化監(jiān)管；加強(qiáng)水利局、林業(yè)和草原局、國(guó)土局、環(huán)保局、農(nóng)業(yè)局等部門的協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)施“山水林田湖草沙”綜合治理；開(kāi)展氣象、土地利用、風(fēng)沙監(jiān)測(cè)、水文、泥沙量、治理范圍等基礎(chǔ)信息共享工作，從而為更好地實(shí)施科學(xué)研究和區(qū)域生態(tài)綜合治理服務(wù)。

5 結(jié)語(yǔ)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，各級(jí)政府及當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)黃河流域十大孔兌開(kāi)展了多種形式的水土流失綜合治理工作，主要包括自然恢復(fù)與人工治理相結(jié)合、工程措施與生物措施相結(jié)合，以及治理保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用相結(jié)合等方式。經(jīng)過(guò)40多年的水土保持綜合治理，有效減緩了水土流失現(xiàn)象，改善了生態(tài)環(huán)境，減少了入黃泥沙量，取得了顯著成效。然而，由于現(xiàn)實(shí)條件的復(fù)雜性，十大孔兌仍處于體弱多病狀態(tài)，流域生態(tài)依然脆弱，防洪安全、生態(tài)安全等形勢(shì)依然嚴(yán)竣，行業(yè)監(jiān)管能力仍然有待加強(qiáng)，水土流失治理任務(wù)十分艱巨。今后需要在落實(shí)生態(tài)惠民措施、優(yōu)化不同類型區(qū)水土保持措施配置、加大重點(diǎn)孔兌淤地壩工程建設(shè)、加強(qiáng)十大孔兌水土保持生態(tài)治理科學(xué)研究工作、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)工作等多方面進(jìn)一步加大治理力度。