河流域溝道壩管理論文

導語：河流域溝道壩管理論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

窟野河流域為黃河中游河—龍區間右岸一級支流，是黃土高原與毛烏素沙地的過渡區。流域以其復雜的地貌組合，劇烈的水土流失，頻繁的干旱、暴雨、沙塵暴和大量的粗泥沙入黃而著稱，世界著名的神府東勝特大煤田貫穿流域中部，使該區成為我國跨世紀的“晉陜蒙能源重化工基地”建設的中心。開發建設的加快、人口的劇增和掠奪式的經營，導致水土流失的進一步加劇，加強以水土保持為主的生態環境建設，促進資源開發和環境保護的協調發展，是流域實施西部大開發的根本和切入點。

一、流域概況

窟野河流域發源于鄂爾多斯高原東勝梁，流經內蒙古鄂爾多斯市東勝、伊金霍洛旗、準格爾旗和陜西榆林市的府谷、神木等5縣（旗、市），于神木縣境內入黃河，全長241．5km，流域面積8706km2。

流域地質構造屬東勝臺凸與陜北臺凹過渡區，地貌組成大致以長城為界，東南部為黃土丘陵溝壑區，東北部為礫石、巖屑組成的礫質丘陵區，西北部為風沙土覆蓋的砂質丘陵區，各類型區植被稀疏，土地沙漠化和潛在沙漠化非常嚴重。

二、降雨、徑流、泥沙特征

流域氣候干旱，多年平均降水量386mm，6～9月降水量占年降水量的78．7％，年際變化大。受地理位置和西風帶、西太平洋副熱帶高壓兩大系統的影響，窟野河流域為黃河中游最大的暴雨中心之一，出現大于100mm日點暴雨的頻次為0．35次／a。

流域多年平均徑流量為6．46億m3，年內變化大，季節性強，每年60％以上時間流量小于10m3／s（甚至斷流），多突發性暴雨洪水，溫家川站實測最大洪峰流量1400m3／s。

流域為黃河多沙粗沙區，實測平均輸沙量1．061億t，占河龍區間同期來沙量的13．8％，實測平均含沙量為140kg／m3。各區間實測來沙量和實測最大洪水含沙量見表1。

三、水土流失特征

窟野河流域的水土流失面積為8245km2，占總面積的95％。因地質條件迥異，流域內三大類型區水土流失類型及特點不同。黃土丘陵區水蝕為主，溝壑重力侵蝕異常活躍，多年平均侵蝕模數3．43萬t／km2·a，局部地區超過4萬t／km2·a，為劇烈侵蝕區；砂質丘陵區，流動、半固定沙丘廣布，冬、春、秋三季風期，突發性沙塵暴頻繁，夏季伴有水力侵蝕，侵蝕模數為1．5萬t／km2·a，為劇烈風水兩相復合侵蝕區；礫質丘陵區土層薄，砒砂巖出露，易風化，非汛期風蝕嚴重，汛期水蝕為主，平均侵蝕模數為1．0萬t／km2·a，為極強度風水兩相復合侵蝕區。

四、溝道特征

窟野河流域的溝壑密度平均為3．3km／km2，其中黃丘區4．5km／km2，砂質區和礫質區均為1．7km／km2。據“三條河”（窟野河、禿尾河、黃甫川）規劃調查，全流域有大小溝道595條，其中3～10km2最適宜建骨干壩的小流域占64．5％，流域面積小于2km2易興建淤地壩的支毛溝更多。這些溝道溝底平緩，縱比降多為0．01～0．04，溝底較寬，中下游（陜西轄區）溝寬多為幾米至幾十米，中上游（內蒙古轄區）一般為幾十米至數百米，在這些溝道建壩庫容大，效益顯著。

五、工程布局

根據流域地質、地貌及水土流失特點，三大地貌類型區差異較大，按國民經濟發展需要和除害興利的原則，溝道治理的工程設施、布設方法及規模大小各有特點。

1．黃土丘陵區

溝道密度和地面坡度大，侵蝕模數高達2萬～4萬t／km2；水資源缺乏，支、毛溝多是干溝，面積較大、有常流水的溝道稍遇干旱也斷流；溝道兩岸階地少，溝間地雖較平緩，但距溝道水源高差多在100m以上，提灌成本高，建設基本農田的條件極差。建壩蓄洪、攔泥、淤地、控制水土流失，發展基本農田，是促進坡地退耕還林還草的有效途徑。

溝道措施布設分三部分：一是圍繞支溝，在流域面積小于2km2的支毛溝內建設以攔泥淤地、發展基本農田為主的中小型淤地壩。二是在流域面積大于2km2的溝道，為保證下游水、壩地的安全，興建集蓄水、攔泥、防洪、淤地于一體的骨干壩。這是治溝工程的主體和核心，數量多、作用大。同時為更有效地控制水土流失，在有條件的、骨干壩難以控制的大支溝的干流興建大型攔泥壩。三是在有水源的溝道布設一些小水庫、小池塘，蓄積長流水，為小塊水地灌溉及生活用水提供水源。

2．砂質丘陵區

溝道密度小，多數溝道有長流水，水資源較豐富；地表風沙土覆蓋，溝間地面積相對大而平坦，但質地差、利用率低；多為煤田開發區，人口增長快，企業生產和居民生活用水量增長快。如何把現有的水蓄積起來并更加有效地利用，顯得非常重要。

這里的溝道治理，主要在流域面積較大的支溝干流中游，修建以蓄水為主的中小型水庫或骨干壩，用以防洪蓄水，保護下游工礦生產安全并為工礦和居民生活以及下游灌溉提供水源；同時，在上游，特別是風沙土覆蓋較少、水土流失嚴重的地方，修建骨干壩和淤地壩，用以分攔洪水泥沙、發展壩地、延長下游壩庫的利用年限并保障運行安全。

3．礫質丘陵區

降水少，地表多為礫石，質地差，植被少，遇暴雨極易產生徑流。溝道寬而平，且多數有少量伏水，有發展水地的條件。

溝道治理應大力推行準格爾旗川掌溝的治理經驗。在較大的溝道內，分段建攔洪壩，用以蓄水、防洪、攔泥；在攔洪壩的下游興建小水庫、小池塘，蓄積長流水，即所謂“一壩一塘”；在水庫、池塘的下游治河造地發展水地；在攔洪壩上游的支毛溝內，建設以骨干壩為主體的壩群，保證干流攔洪壩和水地的安全生產，淤地壩種植植物或造林。

從以上總體布局可看出，三個類型區都需興建骨干壩和淤地壩，但重心和目的各異。黃土丘陵區突出攔泥淤地，砂質區突出蓄水，礫質區突出治河造地。當地多年實踐證明，這種把減少入黃泥沙與發展當地生產結合起來，“三大效益”共同發揮的布設形式，是合理可行的。

六、工程規模

1．壩址資源

根據工程總體布局框架，與當地技術人員一起，逐條流域逐壩進行分析研究，我們對全流域建壩資源進行了詳細摸底。摸底結果：骨干壩可建1000座，其中礫質區300座，砂質區381座，黃丘區319座。布壩密度：礫質區8．2km2／座，砂質區7．3km2／座，黃丘區密度最大為5．7km2／座。同時為更好地控制水土流失，在骨干壩未能控制的下游支溝的干溝，還可修建規模較大、庫容超過500萬m3的大型攔泥庫65座；在支毛溝修建淤地壩4600座。

2．治溝工程設計標準及主要技術指標的確定

各類型區治溝工程的設計標準，按部頒《水土保持治溝骨干工程暫行技術規范SD175－86》規定，擬定如表2。

壩高和工程量，根據庫容大小參照鄰近已建壩或原設計壩高與庫容關系曲線以及工程量推算，少數無鄰近壩資料的，根據選擇的典型壩在萬分之一地形圖上量算后推算；淤地面積根據壩高和攔泥量關系，每公頃壩地面積需泥量0．6萬～1．5萬m3確定。工程技術指標詳見表3、4。

七、建壩次序及效益分析

建壩次序主要依據流域內資金籌措能力、勞力、機械設備狀況等，按先易后難的原則和生態建設的總體規劃統籌安排。因坡面治理需要時間，措施見效還需要時間，而在坡面措施未見效之前，加強溝道治理不僅可有效攔截泥沙，而且可加速壩地的形成，為坡地退耕還林還草，促進農林牧生產結構改善和經濟的全面發展創造條件。

2001～2010年期間，是溝道壩庫建設的重點，根據流域內各縣技術力量、施工機具等實際情況，擬新建骨干壩685座，其中黃丘區242座，砂質區210座，礫質區233座；新建中小型淤地壩1728座，其中黃丘區450座，砂質區579座，礫質區699座。

到2010年底，骨干壩和大型攔泥壩總數達到789座，控制面積為3388．9km2，占流域總面積的42％；總庫容11．7億m3，可淤地8359hm2。淤地壩總數達到3270座，總庫容3．4億m3，可淤地4873hm2。骨干壩和淤地壩控制面積內可淤壩地13232hm2，人均約0．07hm2。壩地面積為控制面積的1／25，基本達到相對穩定。

新建骨干壩（包括大型攔泥庫）庫容大，運用時間為20年，大部分在壩地利用前10～15年的時間可利用庫容蓄水，少部分水源充足、灌溉效益好的可蓄水利用20年。經計算分析，前期可蓄水2．4億m3，這對于農業灌溉、農村飲水和重化工基地建設用水非常重要。