淤地坝建设对改善黄土高原区域环境的影响
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。
２．有效拦泥、防止沟道侵蚀减少水土流失
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６４．５ｋｍ２，主沟长１６．２ｋｍ有长０．５ｋｍ以上的沟道１６９条。多年平均侵蚀模数１７０００ｔ／ｋｍ２·ａ。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，小型坝３１座，总库容２３００万ｍ３已种坝地１４６ｈｍ２。从支毛沟到干沟，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。
５．有利于植被的恢复改善生态环境
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，按每公顷增产３０００ｋｇ计算，可增产粮食２０亿ｋｇ届时坝地将成为黄土高原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．郑州黄河水利出版社２０００．
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．
作者单位：水利部黄河水利委员会绥德水土保持试验站
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