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黄土高原综合治理中淤地坝的功能探究

发布时间:2022-01-26 08:50:20

  摘    要: 随着我国社会经济快速发展,水土流失问题也更加严重,黄土高原等地区的水土流失问题已经严重威胁到人们的生存与发展。为预防与控制水土流沙问题,我国陆续采取了一系列拦沙固土措施。在各项措施中,淤地坝的治理效果十分显着。本文运用调查法、文献法、归纳总结法等对淤地坝在黄土高原综合治理中的地位以及作用进行分析和探讨。

  

  关键词 :     黄士高原;综合治理;淤泥坝;地位;作用;

  

  水土流失对黄土高原地区经济发展以及人民生命财产安全的影响十分巨大。一直以来,政府及有关部门都在探索治理水土流失的有效途径。20世纪50年代,国家就在黄土高原地区实施了一系列水土流失治理措施。1999年推动黄土高原地区开展了大规模的退耕还林工作,使区域内植被有所恢复,生态环境有所改善。经研究与实践证明,在构建与实施的各项水土流失治理模式中,淤地坝在拦沙淤地方面有明显作用,充分发挥淤地坝的作用可减少入黄粗泥沙,使环境问题得到有效改善[1]。现结合实际就黄土高原综合治理与淤地坝相关问题做具体分析。

  

  1、 淤地坝泥沙淤积特征研究

  

  调查研究表明,当泥沙受到侵蚀时会产生沉降运动,沉降运动使泥沙位置发生变化,让土层结构发生改变,让该地以及周边的生态系统更加脆弱。经研究发现,泥沙的沉降运动并不是混乱无序的,有一定的规律可循。如当泥沙受到侵蚀并向下沉降时,一般是粒径大的沙土颗粒先沉积下来,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着比较明显的层理,粗粒颗粒相间分布。对淤地坝中的淤泥物进行勘察分析可知,有放水、无放水条件下的淤积物存在形态有差异。在有放水的情况下,沉积下来的淤积物颗粒较细,而在无放水情况下,淤地坝坝前会有较多的黏土淤积下来。上下游淤地坝的淤泥物则是呈现出下游淤积物颗粒细小、上游淤积物颗粒大的特征[2]。

  

  2 、淤地坝在黄土高原综合治理中的地位和作用分析

  

  2.1 、淤地坝在拦泥截沙方面的作用

  

  研究与实践证明,淤地坝的拦粗排细作用非常显着,可以说是快速减少入黄粗泥沙的第一道防线[3]。有大量研究表明,淤地坝在拦截泥沙、稳固水土领域有着重要地位,在减少入黄泥沙方面做出了巨大的贡献。与其他水土保持措施相比,淤地坝的拦泥速度最快、拦泥效果最好,拦泥量大约能占到66%~84%,库坝减沙量能占到水土保持措施总减沙量的60%~70%。

  

  淤地坝在全流域、小流域以及支流、单坝等都能起到很好的拦泥减沙作用,其拦泥减沙作用不仅能让进入河流的泥土减少,而且还能够形成高产农田,为区域农业的可持续发展打好基础。将淤地坝与其他水土保持措施有机结合,更是能获得巨大的环保效益。

  

  2.2 、淤地坝在强化沟谷结构方面的作用

  

  按照一定的分类标准,可将黄土高原大的地貌单元分为2大形态,即沟谷地与沟间地。这2种类型的地貌单元有不同的特点,在治理黄土高原地区水土流失问题时,必须要从2大单元入手,根据其形态特征、产沙特点、水土流失特征等制定科学可行的治理方案,使区域内的生态环境得到有效管理与保护[4]。调查研究表明,在暴雨汇流以及产沙过程中,坡面与沟谷是一个整体,是不可分割的。在对黄土高原地区水土流失、淤地坝淤泥治理等进行研究时,需要立足沟谷系统这一整体,并根据处于黄土高原区域中淤地坝的特征特点来研究区域泥沙来源、环境变化、坡沟产沙比例等问题,从而对坡沟系统的侵蚀产沙机制有一个更全面的了解与掌握,对小流域坡沟治理的重点有更明确的把握。

  

  通过研究与调查可知,在黄土高原地区,淤地坝属于一项非常重要的水土保持工程措施,合理建造与科学使用淤地坝,可以让流向河流的泥沙被快速拦截,使淤泥不会大量堆积在河道,同时优化周边农田,有效增加作物产量。建造以及使用淤地坝对入黄泥沙进行拦截,可抬升侵蚀基准面,增强沟坡的稳定性,使黄土高原地区的生态结构更加稳定。相关研究表明,当淤地坝坝内淤积物的厚度增大时,坡沟系统的稳定性也会明显增大,重力侵蚀量或侵蚀潜力会出现明显的递减趋势。由此看到,合理建造以及使用淤地坝能进一步增强坡沟系统的调控作用和稳定性,从而使坡沟系统出现滑塌的概率降到最低[5]。

  

  2.3 、淤地坝在抵御土壤侵蚀方面的作用

  

  淤地坝工程能够有效拦截泥沙,防止河道堵塞,同时也能让坡面得到治理,使土壤侵蚀问题得到有效改善。经过研究与实践可知,若能合理建造与科学使用淤地坝,并将淤地坝与退耕还林等治理措施有机结合起来,能大大减轻土壤侵蚀作用。在经过系统且全面的治理后,即使遭遇暴雨天气,坡面上也不会出现大量的浅沟以及细沟。近年来,随着各类水土保持措施在黄土高原地区的落实以及淤地坝工程的建设与使用,黄土高原地区沟谷系统的土壤侵蚀问题已经得到很大程度的改善,水土逐步恢复稳定,河道内的泥沙淤积也大大减少。

  

  2.4 、淤地坝对下游径流泥沙的影响

  

  调查发现,在建造起淤地坝后,黄土高原地区的水文也会受到影响,河流径流大小等会有所改变。有关数据表明,淤地坝使得流域的洪峰流量显着减少,径流变化过程得到了很好地调控,在淤地坝的作用下,流域的径流量有所减少。在我国黄土高原北部,有淤地坝的流域地表径流明显减少,而没有淤地坝的流域地表径流则无多大变化。研究表明,在有淤地坝的流域,径流系数淤积输沙模数等都会受到淤地坝的影响,该流域的地表径流过程会受到淤地坝的调节。淤地坝除了在调节洪水径流方面有显着作用外,其在拦沙蓄能方面也发挥着重要作用。在我国黄土丘陵沟壑区,无淤地坝的流域径流量与悬沙浓度相对较大,而有淤地坝的流域情况则正好相反。据调查统计,受淤地坝影响,流域内的径流量明显较小,悬沙浓度也让明显较低,同时该流域径流携带与输送泥沙的能力也相对较少。

  

  研究证明,淤地坝会对河流系统产生较大影响,如建造并长时间使用淤地坝后,河床坡度会大大降低,河流会出现连通性的中断现象,河流的输沙能力也会因此降低。因此,河水对泥土的冲刷以及因此而产生的水土流失问题会得到有效改善。淤地坝不仅能对子流域出口的大量泥沙进行拦截,而且能减小向下游水体的泥沙运动。近年来,淤地坝的建造与使用以及退耕还林、退耕还草等一系列环保工作的开展,使黄土高原地区的土壤受侵蚀、土壤流失问题得到很大改善,水土结构更加稳定。

  

  3、 结语

  

  在黄土高原地区,淤地坝是重要的拦沙治土工程,其在降低土壤侵蚀、减少水土流失、改善生态环境以及维护生态稳定等方面发挥着重要作用。应进一步加大对淤地坝的研究优化与推广应用,使黄土高原地区的生态环境问题得到更好地治理与维护。

  

  参考文献

  

  [1]党维勤,党恬敏,高璐媛.等黄土高原淤地坝及其坝系试验研究进展[J].人民黄河, 2020(9)-141-145+160

  

  [2]刘雅丽,王白春黄土高原地区淤地坝建设战略思考[J]中国水土保持, 2020(9):48-52.

  

  [3]宋建军,肖金成,刘通黄河大保护应做好黄土高原生态治理------基于陕北生态保护和淤地坝建设的调研[J]宏观经济管理, 2020(7):30 -36+44.

  

  [4]杭朋磊黄土高原淤地坝系洪灾溃决风险评价[D].西安:西安理工大学, 2020

  

  [5]冯艳军关于黄土高原淤地坝建设中的问题与建议[J].价值工程, 2020(18):139- 140.


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