黄河粗泥沙集中来源区实施拦沙工程回顾和思考

黄河粗泥沙集中来源区是对下游淤积危害最大的粗泥沙主要来源区,也是区域水土流失治理的重中之重,其面积占黄河中游多沙粗沙区面积的23.9%。据统计,粗泥沙集中来源区多年平均(1954—2007年系列)输入黄河泥沙2.55亿t/a,侵蚀模数高达1.36万t/(km^(2)·a),是黄土高原强烈侵蚀的中心,因此在该区域实施拦沙工程,构建拦截入黄泥沙的第一道防线势在必行。阐述了黄河粗泥沙集中来源区的水土流失现状和治理现状,回顾和梳理了拦沙工程项目四个阶段的发展历程,从前置要件办理环节多周期长,地方配套资金未能足额到位,财政预审核减中央投资和工程勘察设计费、监理费等,竣工验收工作滞后,监测站点布局不完善、监测内容单一及信息化水平低,工程建设急需中期评估调整等6个方面分析了当前拦沙工程实施过程中存在的问题,并提出了意见和建议。

试论黄河中游粗泥沙集中来源区拦沙工程体系布局

通过对粗泥沙集中来源区拦沙工程建设成就与问题的分析,结合粗泥沙集中来源区沟道特征,提出了粗泥沙集中来源区拦沙工程体系的构成、布局思路、建设原则,提出了“先大后小”、“先下后上”和“分段实施”的拦沙工程建设时序,并针对当前工作实际,提出了亟待解决的几个问题:加快大型拦泥库前期工作步伐、尽快制定大型拦泥库标准、重视各类工程实施进度以及正确理解和执行规范、充分发挥骨干坝的作用等。

黄土高原粗泥沙集中来源区水沙变化特征及趋势性分析

黄土高原粗泥沙集中来源区为治理黄河泥沙的重点核心地区。根据1960—1999年黄土高原粗泥沙集中来源区皇甫川、孤山川、窟野河、秃尾河和佳芦河径流及输沙资料,以流域为单元,分析了区内各流域径流量、输沙量的年内、年际变化特征及变化趋势。结果表明,区内径流量及输沙量的年际、年内变化较大。在季节上,除秃尾河径流量集中期为6月份外,其余4条流域径流量的集中期均为8月份;5条流域输沙量的集中期均为8月份。各流域径流量、输沙量的突变时间均在20世纪70年代,说明各流域水沙量呈现减少的趋势,尤以20世纪90年代减少最明显。人类活动和气候变化是影响该区内各流域水沙变化的主要因素。

黄河粗泥沙集中来源区区域地形因子比较研究

在黄河粗泥沙集中来源区的清水川流域,以1∶10 000比例尺地形图上的小流域为基本单元,在1∶250 000比例尺DEM上提取地表起伏度、高程变异系数和等高线密度等区域土壤侵蚀地形因子,以1∶10 000比例尺计算的地形因子为真值,拟合各区域土壤侵蚀地形因子的计算方法。结果表明,等高线密度是合适的区域土壤侵蚀地形因子计算指标。应用该方法在皇甫川下游进行检验,模拟结果误差小于10%,效果良好,可作为土壤侵蚀区域地形因子计算时指标选择的参考。

黄河中游粗泥沙集中来源区产沙规律综述

在前人研究的基础上分析总结了该区特有的暴雨洪水产沙规律:暴雨是侵蚀产沙的主要动力,暴雨、洪水、泥沙之间存在着必然的关系;洪水发生时间集中,峰高量大,暴涨暴落,对黄河中游大洪峰的形成具有决定性影响;侵蚀产沙强烈而粗泥沙集中,输沙能力强,洪水含沙量高,是黄河粗泥沙的集中来源地;河龙区间特别是粗泥沙集中来源区频繁或连续的暴雨洪水对黄河输沙有重要影响;随着治理水平的提高,区域洪水有减小趋势,但泥沙量变化不明显,大部分支流的洪峰流量、洪水含水量反应不敏感,说明一般规模和水平的治理工程还不能有效控制区域大洪水特别是特大洪水的泥沙。

黄河粗泥沙集中来源区输沙模数研究

黄河粗泥沙集中来源区输沙模数是淤地坝拦沙库容规模设计最重要的参数。受人类活动影响,1970—2007年实测多年平均输沙模数明显偏小,必须对其还原修正后方可应用于工程设计。采用长短系列对比分析法分析黄河粗泥沙集中来源区各水文站长系列(1954—2007年)实测多年平均输沙模数较短系列(1954—1969年)变化情况,并对长系列输沙模数进行还原,得出还原后黄河粗泥沙集中来源区多年平均年输沙总量和年输沙模数分别为3.19亿t、1.7万t/(km2.a),介于短系列和长系列实测值之间,多年平均年还原量为0.64亿t。

黄河粗泥沙集中来源区洪水泥沙阶段变化研究

黄河粗泥沙集中来源区为治理黄河泥沙的核心区域。根据建站至2016年黄河中游粗泥沙集中来源区皇甫川、窟野河、孤山川、秃尾河、佳芦河、大理河和延河等支流次暴雨洪水泥沙资料,以支流为分析单元,通过Pettitt检定法把各支流划分为早期、中期和近期三个时段,按照暴雨洪水和暴雨泥沙的关系分析了区内各支流的变化特征。结果表明:各支流中期和近期时段不完全一致,这主要是与支流下垫面治理有关;按照支流入选标准在研究区内各支流中共选取486场洪水参与计算,对建立的暴雨洪水和暴雨泥沙关系进行分析得出,与早期下垫面相比,中期和近期所表现出来的减洪减沙比例不尽相同,总体上次洪径流量中期减少1/3、近期减少3/4,次洪输沙量中期减少2/5、近期减少9成以上,减沙比例大于减洪比例。

粗泥沙集中来源区拦沙工程存在问题及对策

粗泥沙集中来源区修建大量的拦沙工程。依据水土保持治沟骨干工程技术规范规定,库容>100万m3的库坝必须有溢洪道、泄水建筑物、土坝"三大件",库容<100万m3的单坝可以分为泄水建筑物和土坝的"两大件"。但据2008年12月对神木县四条小流域内淤地坝尤其是骨干坝进行调查发现"两大件"组成的坝数,不到总坝数的30%。淤地坝建设和管理中存在质量的问题。国家投资建设的淤地坝同样存在质量问题,或不符合技术规范要求。库区已淤满,没有泄水建筑物,或溢洪道设在沙壤土上……存在诸多隐患。建议应加强对淤地坝的行政管理及技术管理。

黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程规划关键技术研究

黄河难治的症结是泥沙,其中关键在粗泥沙。经多年研究,黄河中游1.88万km2的粗泥沙集中来源区是控制入黄粗泥沙的重点区域。在这一区域建设拦沙工程,对改善当前水沙关系不协调矛盾加剧的局面,遏制主槽萎缩和"二级悬河"不断发展的态势,减少下游河道泥沙的淤积和延长干流水库拦沙库容使用年限具有十分巨大的作用。围绕黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程规划实践中需要解决的重大技术问题,分析了拦沙工程建设对减少黄河下游河道泥沙淤积的重大影响,研究了拦沙工程设计洪水关键参数、侵蚀模数计算等核心设计指标的合理取值,论证了工程总体布局与建设规模确定的方法和成果,探讨了工程地质对工程建设的影响、工程监测任务和工作内容、工程建设对水资源的影响等关键问题。

黄河粗泥沙集中来源区沙棘生态项目减沙效果分析

自1985年将沙棘作为黄土高原治理的突破口以来,黄河水利委员会在黄河粗泥沙集中来源区北部砒砂岩地区大规模开展了沙棘资源建设工程,并取得显著成效;水利部1998年以来相继在国家立项实施了晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程和晋陕蒙砒砂岩区窟野河流域生态减沙工程,形成了更大规模的治理效益。总结了3个沙棘治理项目的完成情况,分析了其建设效益和减沙效果。3个项目在粗泥沙集中来源区累计保存沙棘面积22.679万hm2,平均每年减沙2 414.6万t。

粗泥沙集中来源区水土保持措施的生态环境影响分析

粗泥沙集中来源区是黄河下游造成河道淤积泥沙的主要来源区,针对该区域水土流失的治理主要是开展拦沙坝建设和小流域综合治理等工作,这些措施在防治水土流失的同时也对区域生态环境产生影响。评价采用"3S"技术,运用生态机理和景观生态学原理,通过定性分析和定量计算相结合的方法,对区域已经开展的水土保持工作所产生的生态影响进行分析,该成果可以为粗泥沙集中来源区开展水土流失治理提供技术依据,并为黄土高原水土流失区治理提供借鉴。

黄河中游多沙粗沙区治理对黄河水资源的影响

黄河中游多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区的水土流失是黄河泥沙,特别是粗泥沙的主要来源,强化对该区的治理是减少入黄泥沙,特别是粗泥沙,效果最为明显,通过综合治理,在减少入黄泥沙的同时,也必然要减少入黄水量。但应看到,因减少了入黄泥沙,特别是粗泥沙,也会减轻下游河床淤积,因而减少了为维持下游"河床不抬高"而消耗的输沙用水量。研究表明,多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区治理程度越高,所节约的输沙水也越多。可以说,加强该区治理,可间接为黄河"增加"水资源。

黄河中游多沙粗沙区基础边界数据集

黄河中游粗泥沙集中来源区是对黄河下游河道主槽危害最大的地区,通过界定具体范围,有针对性地加强区域水土流失治理,是减少下游河道泥沙淤积的关键所在。本数据集是在黄河中游多沙粗沙区、粗泥沙集中来源区界定研究成果基础上,采用人工目视解译方法提取黄河中游多沙粗沙区、多沙粗泥沙集中来源区边界矢量数据。本数据集包括黄河中游多沙粗沙区区界和粗泥沙集中来源区边界矢量数据,基本反映了黄河中游多沙粗沙区、粗泥沙集中来源区的具体位置,可作为黄河中游水土流失治理的基础数据支撑。

黄河流域粗泥沙集中来源区径流及输沙特征分析

本研究以黄土高原粗泥沙集中来源区面积最大且连续的区域（即北起皇甫川流域南至佳芦河流域地区）为研究对象，以1960～1999年为研究时段，分析了该区内水沙变化特征。结果表明：降水变化的作用和人类活动的影响已交叉融合在一起，使得该区降雨量、径流量、输沙量呈现减少的趋势。在同一时段内，皇甫川流域的降雨损失量最大，而秃尾河流域的降雨损失量最小。40年间皇甫川和佳芦河流域的洪峰和沙峰出现的月份基本上吻合，而孤山川、窟野河和秃尾河流域的输沙量最大的月份同时或滞后于径流量最大的月份。孤山川流域的水沙异源，长时段序列又进一步掩盖了其水沙关系，使得该流域的水沙关系较差，其余4条流域的水沙关系较好，且呈正相关增长趋势。

黄河中游典型区域水土保持措施蓄水量分析

对黄河中游河口镇至龙门区间(简称河龙区间)及粗泥沙集中来源区规划的2010年水土保持措施的蓄水量进行了计算,并分析了其产生的水文水资源效应。结果表明:①2010年河龙区间水土保持措施蓄水总量约为15.2亿m3,其中坝地蓄水量占71.9%;2010年粗泥沙集中来源区水土保持措施蓄水总量为2.76亿m3。②2010年河龙区间水土保持措施产生的水文水资源效应为地表截流能力提高12.8亿m3、潜水蒸发量增加1.9亿m3、降水入渗量增加0.9亿m3、广义水资源量增加43.5亿m3、不重复水资源量增加1.9亿m3、狭义水资源量减少14.2亿m3。③2010年粗泥沙集中来源区水土保持措施产生的水文水资源效应为地表截流能力提高2.3亿m3、潜水蒸发量增加0.3亿m3、降水入渗量增加0.2亿m3、广义水资源量增加7.9亿m3、不重复水资源量增加0.3亿m3、狭义水资源量减少2.6亿m3。

黄河上游西柳沟流域土壤侵蚀对土地利用变化响应

为科学认识土地利用变化对流域土壤侵蚀的影响,研究基于黄河上游西柳沟流域1980年、2015年两期土地利用变化和相应的土壤侵蚀强度变化,研究了土地利用变化对流域土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)西柳沟流域草地、林地和耕地3种主要的土地利用类型转出面积大小为草地>林地>耕地,耕地主要转化为草地,林地大部分转为未利用土地,草地大部分转为耕地和未利用土地;(2)西柳沟流域1980年、2015年平均土壤侵蚀模数分别为1946.56,1873.55 t/(km^(2)·a),其中草地土壤侵蚀模数最大,其次为林地,土壤侵蚀量主要来自于草地;(3)西柳沟流域35年间微度侵蚀和轻度侵蚀占主导,土壤侵蚀程度总体上呈降低的趋势,具体表现为草地的部分面积向林地和耕地分别转化了4.47,17.54 km^(2),说明土地利用结构的改变是影响流域土壤侵蚀变化的关键因素。研究成果以期为黄河上游小流域水土流失治理提供参考。

兴水富民 安澜江河 补短板强监管推动陕西水利高质量发展

2020年,陕西省水利系统深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和治水思路,按照“水利工程补短板、水利行业强监管”总基调,扎实推进水利工程建设,大力加强水利行业监管,践行初心使命,勇于担当作为,使水利改革发展保持快速发展势头,全年完成投资354亿元,同比增长7.76%。一是重大水利工程建设实现新突破。引汉济渭调水工程秦岭输水隧洞进尺94.99 km,占总长的96.66%,三河口水利枢纽大坝初期下闸蓄水成功,汉江黄金峡水利枢纽成功截流。东庄水利枢纽工程导流洞全断面贯通。引汉济渭二期、延安王瑶水库扩容、榆林蒋家窑则水库3个单体工程及黄河古贤水利枢纽、白龙江引水、黄河粗泥沙集中来源区拦沙一期工程3个协作项目被列入2020—2022年国家重点推进的150项重大水利工程。

土壤地理

S153 2007021226太湖流域典型地区土壤酸度的空间变异特征研究=Charac- terisics of spatial variability of soil acidity in the typical area of Taihu Lake region/刘付程,史学正…//安徽师范大学学报．自然科学版．—2006,29(5)．—480～483在GIS支持下,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤pH的空间变异性．结果表明,研究区域土壤pH具有较强的空间自相关性。