黄河流域水土保持规划主要专业技术指标论证.doc

黄河流域水土保持规划主要技术指标论证作者：王白春 刘红梅 许林军摘要:规划主要技术指标的论证与确定是规划的重要技术环节。对黄河流域水土保持规划主要技术指标进行研究，旨在指导黄河流域水土保持规划的编制，使其规范化。在充分协商和论证的基础上，黄河流域水土保持规划(修编) 补充了黄河上游和下游的水土流失类型区，界定了全流域的水土流失面积，区分了上、中、下游和各省(区) 的水土流失面积，核实了现状治理面积，更新了现状水土保持减沙量，确定了新增治理和巩固提高治理面积，突出重点区域的治理措施和治理规模。关键词: 水土保持; 规划; 技术指标; 黄河流域中图分类号: S157;TV2124;TV8821 文献标志码:A doi:103969/jissn1000-1379201310043Demonstration and Determination of the Main Technical Indicators of Soil and Water Conservation Planning of Yellow iver BasinWANG Bai-chun，LIU Hong-mei，XU Lin-junAbstract: Demonstration and determination of the main technical indicators are of an important technical link of planningThe paper studied the main technical indicators of soil and water conservation planning of the Yellow iver for aiming at guiding the planning of the Yellowiver water and soil conservation to make its standardizationOn the basis of full consultation and demonstration，this plan (revision) replenished the water loss and soil erosion types of the Yellow ivers upstream and downstream; defined soil erosion area of the whole basin; distinguished the water and soil loss area of the middle and lower reaches of the Yellow iver and the provinces (area); verified the status quo of management area; updated the present situation of sediment reduction through soil and water conservation; determined the new management and strengthened their management; highlighted the key areas of management measures and management scaleKey words: water and soil conservation; planning; technical indicators; the Yellow iver basin自上一轮流域综合规划实施以来，黄河流域的水土流失状况和水土保持形势发生了重大变化。面对这些新情况和新挑战，要求水土保持规划要有新目标、新思路、新举措。经过与各省(区)的多次协商讨论，在充分论证的基础上，黄河流域水土保持规划(修编)(以下简称本次规划) 对一些重要技术指标进行了修正、补充、更新和完善，补充了黄河上游和下游的水土流失类型区，界定了全流域的水土流失面积，区分了上中下游和各省(区)的水土流失面积，核实了现状治理面积，更新了现状水土保持减沙量，确定了新增治理和巩固提高治理面积。1 规划中水土流失面积的含义与界定水土流失面积是水土保持工作的对象，也是水土保持规划的基础。水土保持规划中的水土流失面积，有两个用途:一是针对水土流失面积，安排规划治理措施的面积;二是把水土流失面积作为一个本底值，衡量和计算水土保持的进度与成效。因此，确定科学的水土流失概念，界定合理的水土流失面积，是本次规划的首要任务。从严格的科学角度和专业技术角度来说，水土流失面积应该是一个具有水文属性的数值，即应该是在某一降雨条件下，该下垫面是否存在水土流失，以及水土流失量的大小。但是受历史原因和技术手段的限制，我国的水土流失面积是通过经验方法和遥感技术获得的，基本不具有严格的水文属性。在黄河流域，首次界定水土流失面积和进行水土流失区划是在1954 年编制的黄河综合利用规划技术经济报告中。该报告对黄河中游的水土流失类型、侵蚀强度和面积进行了界定和划分，成为黄河中游黄土高原地区水土保持工作分区和措施配置的基本依据，沿用至20 世纪80 年代。其后，在1983 年开始编制的黄土高原专项治理规划中对该区划数据进行了微调。此后的水土流失面积虽然采用了遥感技术，但也是通过对多个因子的判读间接获得的，而且该遥感数据获得年份的降雨条件对判读的数据有影响(不包括间接判读得出数据的误差)。因此，通过遥感技术获得的水土流失面积是遥感数据获得年份的一个“当年值”，不是一个“多年平均值”，以该成果为依据来编制规划和考核规划各时段的治理效果，在理论上和实践上存在不合理性。全国第二次土壤侵蚀遥感调查区分出了黄河流域。根据该次遥感资料统计，黄河流域轻度以上水土流失面积465 万km2 ，其中龙羊峡以上区域水土流失面积062 万km2 ，黄土高原地区水土流失面积4517 万km2，桃花峪以下地区水土流失面积071 万km2。此次遥感数据与黄河志卷二(流域综述)第24 章中提到的黄河流域水土流失面积(454 万km2)较为接近。遥感结果中的黄土高原地区水土流失面积与20 世纪50年代界定、80年代规划采用的黄河中游黄土高原地区的总体水土流失面积(4336 万km2)比较接近。综合分析这两组不同年代、不同技术手段获得的水土流失面积数据发现，虽然经过约40 a的治理，但是水土流失面积数据的差值仅有1 万多km2 (20 世纪90 年代的全流域和黄土高原水土流失面积遥感数据均大于50 年代的区划数据)。对于水土流失总面积超过40 万km2 的区域，这个差值仅占约2%，可以初步认为这两组数据没有本质的差异，基本相同。为此，经过研判，本次规划采用第二次遥感数据，这样使规划的基础数据既具有一定的先进性，又不失继承性。2 规划治理面积与水土流失面积关系的论证关于水土流失面积的确定年代问题，在规划论证和审查阶段，有专家提出应该采用最新的数据，且应明确经过治理已经不流失的面积。(1)从客观角度，遥感数据不是多年平均值，仅是一个年度值，采用最新的水土流失遥感数据并不科学合理。(2)对于规划采用的水土流失面积数据应该是一个本底值，该本底值应该是一个相对稳定的多年平均值，便于考核水土保持治理效果。(3)对于水土保持规划，涉及的主要是水土流失面积，最多涉及初步治理面积中需要巩固提高的面积(该面积可通过典型调查获得)。基于以上原因，规划采用的水土流失面积的部分变化与规划安排不发生冲突，不影响本次规划的合理性。3 水土流失类型区划分完善截至本次规划前，黄河水土保持规划一直没有全流域的水土流失类型区划。为了科学合理地编制本次规划，对黄河全流域的水土流失区划进行了初步的完善。考虑到黄河流域的水土保持重点在黄河中游的黄土高原地区，以及近年来对黄河上游的黄河源区重视程度提高，加之黄河下游的水土流失区基本在山东省境内。因此，在“继承历史、服务当前”的原则下，总体上，按上中下游划分，黄河流域的水土流失类型区分为三大部分，黄河中游黄土高原地区仍然沿用已经广泛采用的9 大类型区不变;将龙羊峡以上的黄河上游源区划分为高地草原区，与龙羊峡以下到刘家峡以上部分的历史区划衔接;黄河下游的山东省部分，暂定为“泰汶低山丘陵区”。4 现状初步治理面积核对从严格的科学角度，对于总面积超过60 万km2 的黄河中游黄土高原地区，甚至超过75 万km2 的黄河流域而言，任何一类面积的取得都具有“测不准”的特点。对于这类宏观数据，采取典型调查来校正统计数据的方法获得具有科学性和逻辑性，基本符合相应研究和规划需要的“合理”数据。从20 世纪80 年代初期开始，黄河中游七省(区) 年度统计上报治理面积已经超过1 万km2，“十五”期间平均年度统计上报治理面积超过13 万km2 ，合计80 年代以来到规划现状水平年20 多a 的统计上报治理面积约30 万km2。1985 年以来，通过对典型小流域和重点治理区进行实地测量调查，不断核实实际保存的治理面积。通过大量的核实工作，一般梯田的保存率为90% 95%，水保林保存率为70% 80%，种草保存率约40%。综合保存率一直采用60% 左右对统计上报数据进行核实。经统计分析和论证核实，截至2005 年年底，黄河流域初步治理(保存) 面积达到215 万km2 (包括生态修复13 万km2)，随着基准年的调整，现状初步治理(保存) 面积相应增加。历史上，黄河中游水土保持委员会公布的累计治理面积均不落实到省(区)。本次规划通过黄河水利委员会多次与省区共同做工作，将累计治理(保存) 面积落实到了省(区)，为合理安排规划治理措施奠定了基础。5 现状减沙量与黄河年输沙量论证截至本次规划前，水土保持减沙量一直采用3 亿t/a，该数据是经黄河水利委员会同意，在1996 年黄河中游水土保持委员会第三次会议上公布的。截至2005 年年底黄河流域(主要是黄土高原地区)已经治理了215万km2 的水土流失面积，比20 世纪90 年代增加了65 万km2 (其中包括封禁治理13 万km2)，因此“3亿t/a”已经不能正确反映现状(21 世纪初) 的水土保持减沙效果。多年来，各有关方面对水土保持治理减沙数量做了大量的分析研究工作。黄河水沙科研基金二期研究的成果表明，到20世纪90 年代中期，水土保持减沙量就已经大于4 亿t/a，水利水保合计减沙达6 亿t/a。由水利部会同中国科学院和中国工程院组织开展的“中国水土流失与生态安全科学考察”对西北黄土区(黄河流域黄土高原地区)进行为期3 a的考察后提出，截至2005 年年底，黄土高原地区水土保持措施平均每年减少入黄泥沙41亿 45 亿t。经过综合分析，并经黄河水利委员会科技委专家会议咨询，确定在水土保持初步治理(保存)面积为215万km2 时，相对于黄河年输沙量16亿t，水土保持减沙量为35亿 45亿t。这一减沙量未随规划现状年的变动而调整。在分析论证现状减沙量和目标减沙量时，都是把黄河多年平均年输沙量16亿t 作为基数。相应地，水土保持现状减沙数值也具有多年平均概念。6 新增规划治理面积与巩固提高老旧措施面积的确定根据全国水土保持生态环境建设规划提出的年治理进度，本次规划中黄河流域治理进度为每年治理125万km2。其中:中游(黄土高原地区) 每年按121万km2 ，下游每年按0015万km2 ，上游(河源区) 每年按0025万km2 进行规划安排。由于现实中存在陡崖、流沙等难以治理的水土流失面积问题，因此根据多年来的小流域治理典型分析，确定在水土流失面积中扣除10%的难以治理面积，不进行水土保持措施安排。黄河流域的水土保持治理经过30 多a 的持续发展，已经使超过50%的水土流失面积得到了初步治理。从规划角度，每年125万km2 的规划治理面积约占水土流失总面积的27%。扣除不可治理面积，按照这一规划治理进度，剩余的水土流失面积将在不到20 a的时间内完成治理，对于有的省(区)，完成对剩余水土流失面积治理的时间更短。但是，实际情况并不是这样的。其一，实施的治理措施不可能100%的保存。如前所述，宏观上，黄河中游水土保持治理措施的综合保存率约60%。到本次规划现状年，还有40% 左右的可治理水土流失面积，暂时可以不涉及更多的面积平衡问题和面积合理性与逻辑性问题，因此可以不深入考虑保存率对规划面积的影响。但是这个问题仍然是客观存在的。另外，作为规划，在计算投入资金时必须按照规范要求、按实施工程量进行计算，不受保存率问题影响。其二，即使保存治理措施的地区也仍然有水土流失。特别是水土流失严重地区，土壤疏松，坡度较大，暴雨频发，即使种植了林草，在暴雨侵袭下仍然会有水土流失;而且修建的淤地坝也有淤满的时候。另外，还存在林草措施的老化、梯田的损坏、淤地坝的除险加固等问题。其三，黄河流域黄土高原地区的水土保持主要特点是动员农民参与治理。多年来治理的资金投入主要是具有扶贫、以工代赈性质的补助性质，因此不是全额投入。这些特点决定了大部分现状治理措施基本依靠人工实施，技术投入较少，造成许多治理措施的质量低于国家技术标准。其四，水土保持需要适应各地经济社会发展水平和“三农”发展状况。在以粮为主的年代，主要修筑旱梯田，而且田面较窄;土地承包以后，重视经济效益，又将原窄条梯田改建成宽幅梯田。一部分效益低的林木需要改造成经济效益较高的经济林果。因此，随着国家财力的增加、区域经济社会发展和农村产业结构的调整、治理生态环境能力的提高，对治理措施的标准和治理效益提出了新的、更高的要求，在本次规划中不仅要重视新增治理措施的规划，还要考虑对老旧治理措施的改建和完善。为此，本次规划把新增初步治理面积的规划、对缺损措施的修补完善和对老旧措施的巩固提高提到了议事日程，提出了“巩固提高”和“巩固治理”的概念。对已经治理过的，但质量不高、效益较低的窄条梯田、稀疏草地、疏林地等各类治理措施开展巩固提高治理，对病险淤地坝进行除险加固。7 突出多沙粗沙重点区域的治理措施和治理规模尽快治理多沙粗沙区是构建黄河防洪减淤体系、减少黄河泥沙、实现维持黄河健康生命的重要治河项目。黄河中游多沙粗沙区涉及国家级重点治理区的河龙区间多沙粗沙治理区和泾河、北洛河上游治理区。黄河中游多沙粗沙区(简称“多沙粗沙区”) 总面积786万km2 ，侵蚀模数大于5 000 t/(km2a)且粒径大于005 mm的粗沙模数大于1 300t/(km2a)，全部为强度以上水土流失面积，分布于黄河河口镇至龙门区间和泾河上游、北洛河上游等地区，涉及陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏5 省(区)的44 个县(旗、市)。多沙粗沙区面积占黄河上中游地区面积的112%;多年平均输沙量(19541969 年系列) 达到1182亿t，占黄河同期总输沙量的628%;粒径大于005 mm粗泥沙输沙量达到319亿t，占同期黄河粗泥沙总量的725%;粒径大于01 mm粗泥沙的年输沙量达到089亿t，占黄河同期总输沙量的7876%。根据关于划分国家级水土流失重点防治区的公告和构建黄河泥沙处理“第一道防线”的需要，本次规划对黄河中游多沙粗沙区分不同治理内容进行了重点规划。71 拦沙工程规划水土保持项目区利用的泥沙量为控制进入黄河的粗泥沙，在黄河中游786万km2 的多沙粗沙区的沟道中建设拦沙工程，将泥沙就地拦截，是减少中游泥沙尤其是粗泥沙进入黄河河道的关键措施。多沙粗沙区拦沙工程以支流为骨架，以小流域为单元，以中型拦沙坝为主，干、支、毛沟合理布局。在每条小流域，按照控制面积3 km2 左右，合理布设中型拦沙坝;在中型拦沙坝无法控制的干支沟，合理布设大型拦沙坝。根据黄土高原地区水土保持淤地坝规划(2003 年)，多沙粗沙区需建设中型拦沙坝138万座，已建约1 100 座，尚需建设12 多万座。规划20082030 年多沙粗沙区共建设拦沙坝7 065 座，其中大型13 座，中型7 052 座，分布在多沙粗沙区25 条重点支流(片)。库容在500万m3 以上的大型拦沙坝主要布设在粗泥沙集中来源区内。通过对建设条件、淹没损失、沟道特征、水沙控制效果与小流域中小型拦沙坝坝系配合情况等综合分析，规划期安排建设13 座大型拦沙坝。库容为50万 500万m3 的中型拦沙坝7 052 座，分布在多沙粗沙区25 条重点支流(片) 上，其中粗泥沙集中来源区为1 827 座，其他区域为5 225 座。2020 年以前，建设大型拦沙坝10 座，相应坝控面积4637km2;建设中型拦沙坝4 228 座，相应坝控面积14 798 km2。采用多沙粗沙区19562000 年实测多年平均输沙模数102万t/km2分析计算，2020 年新增拦沙工程年平均拦沙能力156亿t。20212030 年，新建大型拦沙坝3 座、中型拦沙坝2 824座，坝控面积9 956 km2。采用19562000 年实测的粗泥沙集