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水利工程论文-淤地坝建设对改善黄土高原区域环境的影响.doc水利工程论文-淤地坝建设对改善黄土高原区域环境的影响.doc -- 2 元

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水利工程论文淤地坝建设对改善黄土高原区域环境的影响摘要淤地坝是治理黄土高原水土流失的主要措施之一,可以改变微地貌,增加良田面积,有效拦截泥沙,防止沟道侵蚀,减少水土流失,能有效拦蓄洪水,减坝代路,便利交通。关键词淤地坝建设区域环境黄土高原一、黄土高原区域环境特征黄土高原是我国乃至世界上水土流失最严重的地区,在内外侵蚀营力作用下,形成黄土高原沟壑纵横、峁梁密布、支离破碎、地形起伏剧烈的地貌特征,沟壑密度可以达到3.47~5.10km/km2。据不完全统计,仅陕北地区长度在1km以上的沟道就达近3万条。该区以干旱、半干旱气候为主,气候干燥,四季分明,降雨集中,且多以暴雨形式出现。由于恶劣的自然环境,再加上剧烈的人类活动,使得天然植被遭到破坏,造成严重的水土流失,自然灾害频繁,人民生活贫困。淤地坝不仅具有防洪、拦泥、增产、淤地等功效,而且在改善农村生态环境等方面的作用也非常显著。二、淤地坝建设对区域环境的影响淤地坝修建于沟道中,大型淤地坝坝高在30m以上,小型坝也在5m以上,淤地坝的建设,改变了原沟道自然条件。据无定河普查资料,黄土丘陵区小流域面积在3~5km2的沟道自然比降一般为3.5%左右,而淤地坝建成后的沟道比降为0.8%。淤地坝不但稳定了沟床,防止了沟蚀的发展,而且在沟道中形成山间小平原,有利于实现机械化和水利化,有利于农业生产。1.改良土壤,增加良田面积该区剧烈的水土流失,不仅严重地阻碍了当地农业生产的发展,而且使耕地面积逐年减少,成为影响区域环境的重要因素。淤地坝一般修筑于干沟和支毛沟,支毛沟多为荒沟,增地作用明显,土壤水肥条件较好。据统计,淤地坝土壤的含氮量是坡地的1.2倍,磷是坡地的4倍,钾是坡地的5.2倍,有机肥是坡地的1.25倍,土壤含水量是坡地的2.5倍。淤地坝不仅可以拦截大量的泥沙,而且可有效防止沟道侵蚀。据调查,骨干坝单坝平均拦泥300万t/座,大型坝平均拦泥148.8万t/座,中型坝平均拦泥32.1万t/座,小型坝单坝平均拦泥3.2万t/座。据调查,在黄河下游河床清淤1m3泥沙需投资10元以上,而上中游的淤地坝每拦蓄1m3泥沙,所需投资还不到1元。据陕西省水土保持局测算,该省3万多座淤地坝50多年累计拦蓄泥沙51亿t,这些泥沙如果按1/4沉积下游河床,以每吨清淤费10元计算,就可为下游节省清淤费用近130亿元。因此,在黄土高原地区大规模开展淤地坝建设是一项一举多得的重大举措。在黄土丘陵区,地貌单元可以分为沟间地和沟谷地两类,沟缘线以上为沟间地,以下为沟谷地,据黄河水利委员会绥德水保站观测分析,沟间地和沟谷地面积分别占总面积的56.5%和43.4%,而沟谷地径流量占总径流量的59.3%~83.5%,平均为64.7%泥沙量占总输沙量的57.9%~69.5%,平均为61.3%,可见沟谷地的侵蚀程度较高。淤地坝的建设可有效地防止沟谷侵蚀,由于抬高了侵蚀基准,可以防止沟底下切,沟岸扩张,减少了重力侵蚀的发展,从而控制了淤地坝上游的沟道侵蚀,同时由于淤地坝的滞洪作用,对坝下洪水也有一定的减蚀作用。3.拦蓄洪水减少灾害淤地坝可以拦截上游的洪水,有效削减洪峰流量,减轻洪水灾害。以小流域为单元,梯级建设淤地坝,层层拦蓄,具有较强的削峰、滞洪功能和上拦下保的作用,能有效地防止洪水泥沙对下游造成的危害。如2002年7月4~5日,陕西子长县发生大暴雨,降雨量317.3mm,占当年平均降水总量的61.6%,子长水文站实测洪峰流量4670m3/s,为500年一遇的特大洪水,只有2座骨干工程由于多年淤积,滞洪库容难以抵御洪峰而溃决,而2000年建成的苗家沟骨干工程及放水设备完好无损,拦泥近20万m3,真正实现了泥不出沟,同时减轻了下游坝库的洪水压力。子长县史家畔乡丹头坝系,流域面积65.1km2,水土流失面积9条。多年平均侵蚀模数17000t/km2a。至2002年,流域内共有淤地坝70座,其中骨干工程3座,大型坝6座,中型坝30座,沟到干沟,由骨干坝与大中小型淤地坝组合而成的坝群体系已形成一个滞、排、淤、种相互配合的有机整体,并已具有以坝系群体抵御特大洪水的能力。1989年7月21日,内蒙古准格尔旗黄甫川流域普降特大暴雨,12座治沟骨干工程削洪量达89.7%,还保护了下游260hm2坝地和340hm2川、台、滩地的安全,减灾效益高达200多万元。4.提高了水资源的利用率淤地坝在工程运行前期可作为蓄水工程,解决当地工农业生产用水和发展水产养殖业。十年九旱的定西县花岔流域,多年靠窖水和从几十里外人担畜驮解决饮水困难。通过坝系建设,不仅彻底解决了水荒,而且每年还向流域外调水50多万m3,发展灌溉农田133hm2。淤地坝不仅能有效滞洪,还能涵养水源,增加沟道内的流水长度。据绥德水保试验站多年观测,陕西绥德县韭园沟小流域坝系形成后,牲畜数量增加1倍多,发展水浇地180多hm2,沟道流水不但没有减少,反而增加。淤地坝建设解决了农民的基本粮食需求,为优化土地利用结构和调整农村产业结构、促进退耕还林还草、发展多种经营创造了条件。绥德县王茂庄小流域,有坝地27hm2,在人口增加、粮食播种面积缩小的情况下,粮食总产却连年增加,使大量坡耕地退耕还林还草,土地利用结构发生了显著变化,耕地面积由占总面积的57%下降到28%,林地面积由3%上升到45%,草地面积由3%上升到7%。坝地面积占耕地面积的15%,产量却占流域粮食总产的67%。实现了人均林地2.4hm2,草地0.33hm2,粮食超千斤。环县赵门沟流域依托坝系建设,发展舍饲养殖,累计退耕还林还草217hm2,既解决了林牧矛盾,保护了植被,又增加了群众收入。目前黄土高原区已涌现出一大批沟里坝连坝,山上林草旺,家家有牛羊,户户有余粮的富裕山庄。淤地坝建设,为建设高产稳产基本农田创造了条件,实现了少种多收,提高了土地生产率和持续增产的能力,解除了群众的后顾之忧,调动了群众治理水土流失的积极性,为大面积封山绿化、实施封育保护、实现粮油下川,林草上山提供了可靠保障。6.以坝代路,便利交通在交通不便的偏僻山村,淤地坝坝顶成了连接沟道两岸的桥梁,大大地方便了当地群众的交通,有效地改善了农业生产条件,降低了劳动强度,提高了劳动生产率,且为实现机械化和水利化创造了条件。有些地方利用淤地坝过沟,减少了修路和建桥费。如山西汾西至宁夏的公路也有多处以坝代路,陕西省靖边县青阳岔至桥沟湾路段内,有8处跨越大沟,都是以坝顶代替桥梁内蒙古准格尔旗至东胜市的公路,在沙圪堵至纳林镇路段内也是用淤地坝顶代替桥梁,节省了大量的建桥费用。三、结语根据黄河上中游多沙粗沙区治沟骨干工程建设专项规划黄河流域黄土高原地区水土保持生态环境建设规划,结合对各省(自治区)淤地坝发展潜力调查统计,黄土高原区今后尚可新建控制性的治沟骨干工程2万多座,新建中小型淤地坝约13万座。治沟骨干工程主要分布在多沙粗沙区。这些淤地坝工程建成后,将会在黄土高原区形成以小流域为单元,以水土保持治沟骨干工程为骨架,大中小型淤地坝相配套,拦、排、蓄相结合的完整的沟道坝群防护体系。据初步预测,这些工程可累计拦蓄泥沙259亿m3,新增坝地33.4万hm2,加上已有坝地,按每公顷增区主要的粮食生产基地。淤地坝建设将对黄土高原区域的环境改善起到重要作用。参考文献1冉大川等.黄河中游河口镇至龙门区间水土保持与水沙变化.郑河水利2王允升等.黄河中游地区1994年暴雨洪水淤地坝水毁情况和拦泥作用调查.中国水土保持,1995.8.3王英顺等.黄河流域水土保持沟道工程建设.中国水土保持,1996.10.
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