黃土高原區(qū)域環(huán)境分析論文
時間:2022-07-02 09:14:00
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黃土高原是我國乃至世界上水土流失最嚴(yán)重的地區(qū),在內(nèi)外侵蝕營力作用下,形成黃土高原溝壑縱橫、峁梁密布、支離破碎、地形起伏劇烈的地貌特征,溝壑密度可以達(dá)到3.47~5.10km/km2。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅陜北地區(qū)長度在1km以上的溝道就達(dá)近3萬條。該區(qū)以干旱、半干旱氣候?yàn)橹?,氣候干燥,四季分明,降雨集中,且多以暴雨形式出現(xiàn)。由于惡劣的自然環(huán)境,再加上劇烈的人類活動,使得天然植被遭到破壞,造成嚴(yán)重的水土流失,自然災(zāi)害頻繁,人民生活貧困。
淤地壩不僅具有防洪、攔泥、增產(chǎn)、淤地等功效,而且在改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境等方面的作用也非常顯著。
二、淤地壩建設(shè)對區(qū)域環(huán)境的影響
淤地壩修建于溝道中,大型淤地壩壩高在30m以上,小型壩也在5m以上,淤地壩的建設(shè),改變了原溝道自然條件。據(jù)無定河普查資料,黃土丘陵區(qū)小流域面積在3~5km2的溝道自然比降一般為3.5%左右,而淤地壩建成后的溝道比降為0.8%。淤地壩不但穩(wěn)定了溝床,防止了溝蝕的發(fā)展,而且在溝道中形成山間小平原,有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和水利化,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
1.改良土壤,增加良田面積
該區(qū)劇烈的水土流失,不僅嚴(yán)重地阻礙了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,而且使耕地面積逐年減少,成為影響區(qū)域環(huán)境的重要因素。淤地壩一般修筑于干溝和支毛溝,支毛溝多為荒溝,增地作用明顯,土壤水肥條件較好。據(jù)統(tǒng)計(jì),淤地壩土壤的含氮量是坡地的1.2倍,磷是坡地的4倍,鉀是坡地的5.2倍,有機(jī)肥是坡地的1.25倍,土壤含水量是坡地的2.5倍。
2.有效攔泥、防止溝道侵蝕減少水土流失
淤地壩不僅可以攔截大量的泥沙,而且可有效防止溝道侵蝕。據(jù)調(diào)查,骨干壩單壩平均攔泥300萬t/座,大型壩平均攔泥148.8萬t/座,中型壩平均攔泥32.1萬t/座,小型壩單壩平均攔泥3.2萬t/座。據(jù)調(diào)查,在黃河下游河床清淤1m3泥沙需投資10元以上,而上中游的淤地壩每攔蓄1m3泥沙,所需投資還不到1元。據(jù)陜西省水土保持局測算,該省3萬多座淤地壩50多年累計(jì)攔蓄泥沙51億t,這些泥沙如果按1/4沉積下游河床,以每噸清淤費(fèi)10元計(jì)算,就可為下游節(jié)省清淤費(fèi)用近130億元。因此,在黃土高原地區(qū)大規(guī)模開展淤地壩建設(shè)是一項(xiàng)一舉多得的重大舉措。在黃土丘陵區(qū),地貌單元可以分為溝間地和溝谷地兩類,溝緣線以上為溝間地,以下為溝谷地,據(jù)黃河水利委員會綏德水保站觀測分析,溝間地和溝谷地面積分別占總面積的56.5%和43.4%,而溝谷地徑流量占總徑流量的59.3%~83.5%,平均為64.7%;泥沙量占總輸沙量的57.9%~69.5%,平均為61.3%,可見溝谷地的侵蝕程度較高。淤地壩的建設(shè)可有效地防止溝谷侵蝕,由于抬高了侵蝕基準(zhǔn),可以防止溝底下切,溝岸擴(kuò)張,減少了重力侵蝕的發(fā)展,從而控制了淤地壩上游的溝道侵蝕,同時由于淤地壩的滯洪作用,對壩下洪水也有一定的減蝕作用。
3.?dāng)r蓄洪水減少災(zāi)害
淤地壩可以攔截上游的洪水,有效削減洪峰流量,減輕洪水災(zāi)害。以小流域?yàn)閱卧菁壗ㄔO(shè)淤地壩,層層攔蓄,具有較強(qiáng)的削峰、滯洪功能和上攔下保的作用,能有效地防止洪水泥沙對下游造成的危害。如2002年7月4~5日,陜西子長縣發(fā)生大暴雨,降雨量317.3mm,占當(dāng)年平均降水總量的61.6%,子長水文站實(shí)測洪峰流量4670m3/s,為500年一遇的特大洪水,只有2座骨干工程由于多年淤積,滯洪庫容難以抵御洪峰而潰決,而2000年建成的苗家溝骨干工程及放水設(shè)備完好無損,攔泥近20萬m3,真正實(shí)現(xiàn)了泥不出溝,同時減輕了下游壩庫的洪水壓力。
子長縣史家畔鄉(xiāng)丹頭壩系,流域面積65.1km2,水土流失面積64.5km2,主溝長16.2km有長0.5km以上的溝道169條。多年平均侵蝕模數(shù)17000t/km2·a。至2002年,流域內(nèi)共有淤地壩70座,其中骨干工程3座,大型壩6座,中型壩30座,小型壩31座,總庫容2300萬m3已種壩地146hm2。從支毛溝到干溝,由骨干壩與大中小型淤地壩組合而成的壩群體系已形成一個滯、排、淤、種相互配合的有機(jī)整體,并已具有以壩系群體抵御特大洪水的能力。
1989年7月21日,內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗黃甫川流域普降特大暴雨,12座治溝骨干工程削洪量達(dá)89.7%,還保護(hù)了下游260hm2壩地和340hm2川、臺、灘地的安全,減災(zāi)效益高達(dá)200多萬元。
4.提高了水資源的利用率
淤地壩在工程運(yùn)行前期可作為蓄水工程,解決當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。十年九旱的定西縣花岔流域,多年靠窖水和從幾十里外人擔(dān)畜馱解決飲水困難。通過壩系建設(shè),不僅徹底解決了水荒,而且每年還向流域外調(diào)水50多萬m3,發(fā)展灌溉農(nóng)田133hm2。淤地壩不僅能有效滯洪,還能涵養(yǎng)水源,增加溝道內(nèi)的流水長度。據(jù)綏德水保試驗(yàn)站多年觀測,陜西綏德縣韭園溝小流域壩系形成后,牲畜數(shù)量增加1倍多,發(fā)展水澆地180多hm2,溝道流水不但沒有減少,反而增加。
5.有利于植被的恢復(fù)改善生態(tài)環(huán)境
淤地壩建設(shè)解決了農(nóng)民的基本糧食需求,為優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)退耕還林還草、發(fā)展多種經(jīng)營創(chuàng)造了條件。綏德縣王茂莊小流域,有壩地27hm2,在人口增加、糧食播種面積縮小的情況下,糧食總產(chǎn)卻連年增加,使大量坡耕地退耕還林還草,土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,耕地面積由占總面積的57%下降到28%,林地面積由3%上升到45%,草地面積由3%上升到7%。壩地面積占耕地面積的15%,產(chǎn)量卻占流域糧食總產(chǎn)的67%。實(shí)現(xiàn)了人均林地2.4hm2,草地0.33hm2,糧食超千斤。環(huán)縣趙門溝流域依托壩系建設(shè),發(fā)展舍飼養(yǎng)殖,累計(jì)退耕還林還草217hm2,既解決了林牧矛盾,保護(hù)了植被,又增加了群眾收入。目前黃土高原區(qū)已涌現(xiàn)出一大批“溝里壩連壩,山上林草旺,家家有牛羊,戶戶有余糧”的富裕山莊。淤地壩建設(shè),為建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基本農(nóng)田創(chuàng)造了條件,實(shí)現(xiàn)了少種多收,提高了土地生產(chǎn)率和持續(xù)增產(chǎn)的能力,解除了群眾的后顧之憂,調(diào)動了群眾治理水土流失的積極性,為大面積“封山綠化”、實(shí)施封育保護(hù)、實(shí)現(xiàn)“糧油下川,林草上山”提供了可靠保障。
6.以壩代路,便利交通
在交通不便的偏僻山村,淤地壩壩頂成了連接溝道兩岸的橋梁,大大地方便了當(dāng)?shù)厝罕姷慕煌?,有效地改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,降低了勞動強(qiáng)度,提高了勞動生產(chǎn)率,且為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和水利化創(chuàng)造了條件。有些地方利用淤地壩過溝,減少了修路和建橋費(fèi)。如山西汾西至寧夏的公路也有多處以壩代路,陜西省靖邊縣青陽岔至橋溝灣路段內(nèi),有8處跨越大溝,都是以壩頂代替橋梁;內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗至東勝市的公路,在沙圪堵至納林鎮(zhèn)路段內(nèi)也是用淤地壩頂代替橋梁,節(jié)省了大量的建橋費(fèi)用。
三、結(jié)語
根據(jù)《黃河上中游多沙粗沙區(qū)治溝骨干工程建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃》《黃河流域黃土高原地區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》,結(jié)合對各?。ㄗ灾螀^(qū))淤地壩發(fā)展?jié)摿φ{(diào)查統(tǒng)計(jì),黃土高原區(qū)今后尚可新建控制性的治溝骨干工程2萬多座,新建中小型淤地壩約13萬座。治溝骨干工程主要分布在多沙粗沙區(qū)。這些淤地壩工程建成后,將會在黃土高原區(qū)形成以小流域?yàn)閱卧?,以水土保持治溝骨干工程為骨架,大中小型淤地壩相配套,攔、排、蓄相結(jié)合的完整的溝道壩群防護(hù)體系。據(jù)初步預(yù)測,這些工程可累計(jì)攔蓄泥沙259億m3,新增壩地33.4萬hm2,加上已有壩地,按每公頃增產(chǎn)3000kg計(jì)算,可增產(chǎn)糧食20億kg屆時壩地將成為黃土高原區(qū)主要的糧食生產(chǎn)基地。淤地壩建設(shè)將對黃土高原區(qū)域的環(huán)境改善起到重要作用。
參考文獻(xiàn):
1冉大川等.黃河中游河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間水土保持與水沙變化.鄭州黃河水利出版社2000.
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