冉大川,李占斌,張志萍,李鵬,羅全華

(1.黃河水利委員會黃河水利科學研究院,450003,鄭州;2.西安理工大學,710048,西安;3.中國科學院水利部水土保持研究所,黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室,712100,陜西楊凌;4.黃河水利委員會西峰水土保持科學試驗站,745000,甘肅慶陽)

大理河流域水土保持措施減沙效益與影響因素關(guān)系分析

冉大川1,2,3,李占斌2,張志萍4,李鵬2,羅全華4

(1.黃河水利委員會黃河水利科學研究院,450003,鄭州;2.西安理工大學,710048,西安;3.中國科學院水利部水土保持研究所,黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室,712100,陜西楊凌;4.黃河水利委員會西峰水土保持科學試驗站,745000,甘肅慶陽)

利用大理河流域 1960—2002年的系列水文資料和水土保持成因分析法計算結(jié)果,分析大理河流域減沙效益與措施保存面積、配置比例和汛期降雨量等影響因素的關(guān)系,以及大理河流域淤地壩措施減沙量與坡面措施減沙量的關(guān)系。結(jié)果表明:現(xiàn)狀水土流失治理條件下,大理河流域僅靠坡面治理措施取得的減沙效益只有 9%,取得最大減沙效益的水土保持措施梯田、林地、草地、壩地最優(yōu)配置比例為 18.6∶73.2∶4.6∶3.6,保持流域水土保持措施較高減沙效益的壩地配置比例為 4%;大理河流域水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系最為密切,二者呈正相關(guān)關(guān)系;流域水土保持措施減沙能力表現(xiàn)最充分的汛期降雨量值區(qū)間約為 300～500mm;大理河流域治理期有 21年坡面措施減沙量小于 600萬 t/a,淤地壩措施減沙量均在 3 000萬 t/a以內(nèi)變化。20世紀 90年代以來,流域坡面措施減沙量與淤地壩措施減沙量關(guān)系比較密切,淤地壩措施減沙量的增幅小于坡面措施減沙量的增幅。

水土保持措施;減沙效益;影響因素;大理河

自 20世紀 80年代中期開始,在黃河中游開展了比較系統(tǒng)的水利水土保持措施減沙效益研究,取得了豐碩的研究成果[1-12]。通過水利部黃河水沙變化研究基金(包括第 1期和第 2期)、黃河流域水土保持科研基金、國家自然科學基金、“八五”國家重點科技攻關(guān)項目等近 20年持續(xù)不斷的研究,基本搞清了 20世紀 50年代以來黃河中游水沙變化的歷史過程,干流、區(qū)間和各主要支流水沙變化的特點和成因,其中對 1970—1996年黃河上中游水利水土保持措施減水減沙作用進行了較為深入細致的成因分析,得到了新的認識。例如,水利部黃河水沙變化研究基金(第 2期)以 20世紀 50—60年代作為計算的基準期,確定出 1970—1996年龍門、河津、張家山、狀頭和咸陽等 5站控制區(qū)域水利水土保持措施年均減沙量為 3.075億 t,首次取得了黃河中游水利水土保持工程對洪水影響的定性分析成果,通過建立黃河中游小區(qū)水土保持坡面措施減洪指標體系—降雨量同頻率對應(yīng)—“以洪算沙”模型,初步解決了由小區(qū)坡面措施減洪指標體系推求流域坡面措施減洪指標體系的尺度轉(zhuǎn)換問題,改進了傳統(tǒng)的“成因分析法”等[2]。但從流域水土保持措施減沙效益與影響因素的關(guān)系來看,以往的研究普遍較粗,定性研究多于定量研究[1-7],尤其是對減沙效益與水土保持措施保存面積、配置比例的研究很少涉及,對流域淤地壩減沙量與坡面措施減沙量的關(guān)系研究更是空白。為彌補以往研究的不足,筆者從水土保持措施減沙效益與影響因素關(guān)系分析入手,以壩庫工程較多的黃河中游大理河為典型支流,對流域水土保持措施減沙效益與影響因素的關(guān)系進行較為全面的分析和研究,以期為黃河中游水土保持生態(tài)工程建設(shè)以及黃土高原淤地壩建設(shè)提供新的科技支撐。

1 研究區(qū)概況

大理河發(fā)源于陜西省靖邊縣南部的白于山東側(cè),自西向東流經(jīng)陜西省榆林市的靖邊、橫山、子洲3縣,至綏德縣城附近注入無定河,是無定河最大的一級支流。干流全長 170 km,河床比降 3.16‰,流域面積 3 906 km2。流域出口水文站為綏德水文站,集水面積 3 893 km2,占全流域面積的 99.7%。大理河流域主要支流有小理河、臥牛城河、岔巴溝等。大理河流域有黃土梁鹼河源丘陵溝壑區(qū)(簡稱河源區(qū))和黃土梁峁丘陵溝壑區(qū)(簡稱丘陵區(qū))等 2個不同的地貌類型區(qū),其中河源區(qū)位于干流上游,面積662 km2,占流域面積的 16.9%,丘陵區(qū)位于流域中下游地段,面積 3244km2,占流域總面積的 83.1%。流域內(nèi)梁峁起伏,溝壑縱橫,溝壑密度為 5～6 km/km2,溝深可達 100～150m。丘陵區(qū)地形破碎,土質(zhì)疏松,溝壑密度較大,溝蝕、重力侵蝕活躍,是流域內(nèi)的主要產(chǎn)沙區(qū),治理前流域多年平均輸沙模數(shù)超過1萬 6000 t/(km2?a)。

大理河流域地形破碎,植被稀疏,水土流失嚴重,是黃河流域粗泥沙的主要來源區(qū)之一。由于流域內(nèi)普遍覆蓋著第四系新老黃土,土質(zhì)疏松,抗蝕性差,加之暴雨集中以及人為活動,水蝕十分嚴重。子洲小理河溝口以下至綏德區(qū)間年平均輸沙模數(shù)一般為 1萬 5 000～2萬 t/(km2?a),子洲以上年平均輸沙模數(shù)小于 1萬 5000t/(km2?a)。不少地方在黃土之下覆蓋著不透水的第三系紅土和侏羅系煤系地層,在地下水作用下坍塌、滑溜等重力侵蝕嚴重。流域地處毛烏素沙漠南緣,氣候干旱,風力強盛,一些地方風蝕嚴重。在現(xiàn)代侵蝕過程中,以溝谷坡的擴展和下切為主。

根據(jù)實測降水資料統(tǒng)計,大理河流域多年平均(1960—2002年,下同)降雨量為 439.5mm,多年平均徑流量 1.453億 m3,多年平均輸沙量 3 820萬 t。汛期(5—9月)降雨量 355.0mm,占年降雨量的80.9%。個別年份降雨特別集中且降雨量較大,如1961、1964、1978、2001、2002年,流域年降雨量分別為 631.2、687.4、675.5、619.8和 593.3mm,汛期降雨量分別為 474.7、535.2、591.3、490.3和 466.5 mm。進入 21世紀后,大理河流域降雨量開始增大,暴雨明顯增大。20世紀 80年代以來,大理河流域年平均來沙系數(shù)呈明顯的上升趨勢,水沙關(guān)系趨于不協(xié)調(diào),2000—2002年有所緩解。90年代以來,流域暴雨洪水關(guān)系密切,長歷時的洪水泥沙關(guān)系、輸沙率與流量關(guān)系非常密切,2000—2002年暴雨產(chǎn)洪水平明顯降低,流域水土保持綜合治理效果明顯。

大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的各項措施配置比較齊全,特別是壩庫工程相對比較完善,為減少無定河流域的輸沙量發(fā)揮了重要作用。根據(jù)大理河流域溝道壩庫工程調(diào)查結(jié)果,現(xiàn)保存各類淤地壩1 125座,其中大型壩(＞100萬 m3)135座,骨干壩(50萬 ～100萬 m3)72座,中型壩 (10萬 ～50萬m3)267座,小型壩(＜10萬 m3)651座。截至 2002年底,大理河流域梯田、林地、草地、壩地等 4大水土保持措施累計保存面積 10.72萬 hm2,治理度為27.5%。

2 資料與方法

研究采用的大理河流域水文資料系列為1960—2002年。其中:1990年以前的水文資料來自黃河水利委員會已經(jīng)正式刊印的《黃河流域水文資料》(紅本);1990—2002年的水文資料通過研究收集。流域水沙關(guān)系分析采用基于水文統(tǒng)計的冪函數(shù)型經(jīng)驗?zāi)Ｐ突蚓€性模型。大理河流域水土保持措施保存率根據(jù)二階等距抽樣法推求,水土保持措施保存面積根據(jù)流域水土保持措施年報資料與保存率相乘求得,結(jié)合流域 1989年土地詳查資料和 1996年土地變更調(diào)查資料綜合評判后最終確定。水土保持措施減沙效益采用水土保持成因分析法進行計算。

3 結(jié)果與分析

3.1 減沙效益與水土保持措施保存面積關(guān)系

大理河流域減沙效益與水土保持措施保存面積關(guān)系見圖 1。可見,二者呈密切的正相關(guān)關(guān)系,其冪函數(shù)關(guān)系式為

式中:y1為水土保持措施年均減沙效益,%;x1為水土保持措施(梯田、林地、草地、壩地)保存面積,hm2。相關(guān)系數(shù)為 0.91。

可知,水土保持措施保存面積越大,減沙效益越大。

大理河流域治理后的 1970—2002年減沙效益與壩地保存面積關(guān)系見圖 2?？梢?二者呈正相關(guān)關(guān)系,其線性關(guān)系式為

圖 1 大理河流域減沙效益與水土保持措施保存面積關(guān)系Fig.1 Relation between sediment reduction amount and soil and water conversation measures area in Dali River Basin

圖 2 大理河流域減沙效益與壩地保存面積關(guān)系Fig.2 Relation between sediment reduction amountand dam area in Dali River Basin

式中 x2為壩地保存面積,hm2。相關(guān)系數(shù)為 0.85。

由式(2)可知,當壩地保存面積為 0時,水土保持措施年均減沙效益為 9%,此即坡面水土保持措施減沙效益;因此,在現(xiàn)狀條件下,如果沒有治溝措施,大理河流域僅靠坡面水土保持措施取得的減沙效益只有 9%。要想取得更大的減沙效益,除了繼續(xù)加強坡面治理外,溝道壩庫工程建設(shè)仍是流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的重點。

3.2 減沙效益與水土保持措施配置比例關(guān)系

大理河流域不同年代水土保持措施保存面積及配置比例見表 1。從不同年代水土保持措施保存面積變化情況來看,20世紀 80年代增幅最大;從不同年代 4大水土保持措施配置比例看,林地配置比例最大,壩地配置比例最小。自 20世紀 70年代流域大規(guī)模治理以來至 90年代末,梯田配置比例在波動中上升,林地配置比例最大(平均配置比例為 74%左右)且依時序呈上升趨勢,草地和壩地配置比例較小且均依時序下降。水土保持措施減沙效益依時序上升且有 2次明顯上升期:80年代減沙效益比 70年代提高了 12.2%,2000—2002年比 90年代又提高了 9.0%。

表 1 大理河流域不同年代水土保持措施保存面積及配置比例Tab.1 Area and allocation rate of soil and water conversationmeasures in different period in Dali River Basin

從總體上來看,大理河流域水土保持綜合治理中,坡面治理措施所占比例非常大,且坡面治理措施中又以林地最為突出,說明流域坡面治理偏重于造林。流域偏重造林的趨勢自 80年代以來更加明顯,進入 21世紀后開始減緩,但梯田建設(shè)得到了加強,梯田配置比例明顯上升。從減沙效益最大考慮水土保持措施的最優(yōu)配置,2000—2002年水土保持措施減沙效益最大,雖然這一時段時間只有 3年,與其他年代對比基礎(chǔ)不同,但 2000—2002年的降雨量為資料系列內(nèi)的最大值。與減沙效益次大的 90年代相比,年降雨量增加了 22.4%,有效降雨量增加了26.0%,汛期降雨量增加了 21.9%,最大 24h降雨量增加了 60.5%;因此,2000—2002年水土保持措施梯田、林地 、草地 、壩地配置比例 18.6∶73.2∶4.6∶3.6即為流域現(xiàn)狀治理條件下取得最大減沙效益的最優(yōu)配置比例。為使這一配置比例表述更為直觀,以壩地配置比例為基準進行轉(zhuǎn)化,則此最優(yōu)配置比例為 5.2∶20.4∶1.3∶1.0。

從表 1還可以看出,進入 21世紀后,雖然大理河流域水土保持措施減沙效益總體上繼續(xù)增大,但壩地減沙效益只比 90年代增大了 0.3個百分點,因此,流域淤地壩建設(shè)仍需繼續(xù)加強。參考黃河中游河龍區(qū)間其他支流的研究成果[13],為保持大理河流域水土保持措施較高的減沙效益,壩地配置比例應(yīng)保持在 4%左右。

3.3 水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系

3.3.1 坡面水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系 通過單一降雨因子的回歸分析,大理河流域坡面水土保持措施(梯田、林地、草地)減沙量與汛期降雨量關(guān)系最為密切,二者呈正相關(guān)關(guān)系,見圖 3。在大理河流域坡面水土保持措施達到其最大減沙能力之前,汛期降雨量越大,坡面來沙量越大,坡面水土保持措施減沙量也越大。以坡面水土保持措施減沙量達到 500萬 t為界,坡面水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系可以明顯分為 2個區(qū),其冪函數(shù)關(guān)系如下。

坡面水土保持措施減沙量小于 500萬 t:

坡面水土保持措施減沙量大于 500萬 t:

式中:y2為坡面水土保持措施減沙量,萬 t;x3為汛期降雨量,mm。相關(guān)系數(shù)分別為 0.805和 0.966。

產(chǎn)生分區(qū)現(xiàn)象的原因是,大理河流域坡面水土保持措施多年平均減沙量為 560萬 t。某年汛期前若降雨量較多,則坡面水土保持措施減沙量也較多。當汛期前坡面水土保持措施減沙量超過多年平均值后,隨著汛期降雨量的增大,坡面水土保持措施減沙能力得以迅速釋放,減沙量也迅速增大。反之,若某年汛期前降雨量較少,則坡面水土保持措施減沙量也較少。隨著汛期降雨量的增大,坡面水土保持措施減沙量達到多年平均值需要一定的時間,坡面水土保持措施減沙能力的釋放也需要一個“啟動”過程,因此,其減沙量增加比較緩慢。這種現(xiàn)象與水文學中當流域前期降雨越多時,若遇暴雨則越容易產(chǎn)流類似。

圖3 大理河流域坡面措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系Fig.3 Relation between sediment reduction amountof measures on slope and rainfall amount in flood seasons in DaliRiver Basin

3.3.2 單位毫米汛期降雨量對應(yīng)的坡面水土保持措施減沙量閾值 由圖 3可知:當坡面水土保持措施減沙量小于 500萬 t時,單位毫米汛期降雨量對應(yīng)的坡面水土保持措施減沙量只有 1.0萬 t/mm,此時,隨著汛期降雨量的迅速增大,坡面水土保持措施減沙量變化不大;當坡面水土保持措施減沙量超過500萬 t后,單位毫米汛期降雨量對應(yīng)的坡面水土保持措施減沙量迅速增大到11.8萬t/mm,對應(yīng)于 350～450mm之間緩慢增大的汛期降雨量,坡面水土保持措施減沙量增幅很大,坡面水土保持措施減沙能力最為突出。因此,大理河流域單位毫米汛期降雨量對應(yīng)的坡面水土保持措施減沙量閾值為 500萬 t。

3.3.3 流域水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系 由于大理河流域壩庫工程眾多,在前述坡面水土保持措施減沙的基礎(chǔ)上,考慮溝道淤地壩工程措施減沙作用后,通過單一降雨因子的回歸分析,大理河流域水土保持措施(梯田、林地、草地、壩地)減沙量與汛期降雨量關(guān)系也最為密切,二者也呈正相關(guān)關(guān)系,見圖 4。與圖 3相比,圖 4點群相對集中,分區(qū)現(xiàn)象消失,溝道工程措施減沙量與坡面水土保持措施減沙量的互補性明顯。其冪函數(shù)關(guān)系為y3=0.0012x2.40383(5)式中 y3為流域水土保持措施減沙量,萬 t。相關(guān)系數(shù)為 0.772。

圖 4 大理河流域水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系Fig.4 Relation between sediment reduction amount of soil and water conversation measures and rainfall amount in flood season in Dali River Basin

在研究的資料系列內(nèi),大理河流域水土保持措施最大減沙量為 6 145萬 t,出現(xiàn)在 1994年,其中坡面措施減沙量 1 865萬 t,淤地壩措施減沙量 4 280萬 t,是坡面措施減沙量的 2.3倍。1994年 8月,大理河流域有特大暴雨發(fā)生,汛期降雨量 416.2 mm,產(chǎn)沙量很大。

綜合以上分析結(jié)果,大理河流域水土保持措施減沙能力表現(xiàn)最充分的汛期降雨量區(qū)間為 300～500mm。

大理河流域水土保持措施減沙變化對汛期降雨的響應(yīng)表明,流域沒有降雨,就沒有產(chǎn)沙,流域沒有產(chǎn)沙,則水土保持措施就無法發(fā)揮其減沙作用。若流域降雨量太小,產(chǎn)沙量不多,則水土保持措施的減沙能力也不能充分發(fā)揮。只有汛期降雨量值在 300～500mm之間,水土保持措施的減沙能力才能得到充分發(fā)揮。

3.4 淤地壩措施減沙量與坡面措施減沙量關(guān)系

大理河流域淤地壩措施減沙量與坡面水土保持措施減沙量關(guān)系見圖 5。其中曲線 1、2、3、4分別代表 1960—1969、1970— 1979、1980— 1989和 1990—2002年等 4個不同階段的淤地壩措施減沙量與坡面水土保持措施減沙量關(guān)系。

圖5 大理河流域淤地壩措施減沙量與坡面措施減沙量關(guān)系Fig.5 Relation between sediment reduction amount of dam and sediment reduction amount ofmeasures on slope in DaliRiver Basin

3.4.1 歷年二者減沙關(guān)系 在大理河流域 1970—2002年共 33年水土保持措施減沙量計算成果中,有 21年坡面水土保持措施減沙量在 600萬 t/a以內(nèi)變化,約占 2/3,說明流域絕大部分年份坡面水土保持措施減沙量小于 600萬 t/a;與之對應(yīng)的淤地壩措施減沙量均在 3000萬 t/a以內(nèi)變化,說明相同坡面水土保持措施減沙量對應(yīng)的淤地壩措施減沙量變幅很大,淤地壩措施減沙量的變化幾乎不受坡面水土保持措施減沙量的影響。因此,當大理河流域坡面水土保持措施減沙量小于 600萬 t/a時,溝道工程措施減沙量與坡面水土保持措施減沙量的關(guān)系不大,坡面水土保持措施減沙量對淤地壩措施減沙量的影響甚微。

3.4.2 近期二者減沙關(guān)系 進入 20世紀 90年代以后,大理河流域坡面水土保持措施減沙量與淤地壩措施減沙量呈現(xiàn)出明顯的正比變化關(guān)系,其冪函數(shù)關(guān)系式為

式中:y4為淤地壩措施減沙量,萬 t;x4為坡面水土保持措施減沙量,萬 t。

上式相關(guān)系數(shù)為 0.80,說明 90年代以來,大理河流域坡面水土保持措施減沙量與淤地壩措施減沙量關(guān)系比較密切——流域降雨量越大,產(chǎn)沙量越大,則坡面攔蓄后進入溝道的泥沙也越多;因此,坡面水土保持措施減沙量越大,淤地壩措施減沙量也越大。但由于冪函數(shù)關(guān)系式的指數(shù)小于 0.5,因此,淤地壩措施減沙量的增幅小于坡面水土保持措施減沙量的增幅。

從圖 5還可以看出,進入 90年代后,當大理河流域坡面措施減沙量小于 600萬 t/a時,隨著坡面水土保持措施減沙量的增大,淤地壩措施減沙量增幅明顯;當坡面水土保持措施減沙量在 600萬 ～1 500萬 t/a之間時,隨著坡面水土保持措施減沙量的增大,淤地壩措施減沙量增幅變緩;當坡面水土保持措施減沙量大于 1500萬 t/a后,隨著坡面水土保持措施減沙量的迅速增大,淤地壩措施減沙量增幅更為平緩。由此說明,對于大理河這樣以壩庫工程減沙為主(占水土保持措施總減沙量的 65%左右)的流域,盡管治溝措施減沙作用非常明顯,但坡面治理仍是治本之舉,實施溝道壩庫工程建設(shè),坡面治理不能放松?！捌聹霞嬷巍比允腔镜闹卫矸铰?。

從大理河流域坡面水土保持措施減沙量與淤地壩措施減沙量的最大值來看,1994年淤地壩措施減沙量最大,為 4 280萬 t,2001年坡面水土保持措施減沙量最大,為 3 060萬 t。此即本次研究資料系列內(nèi)大理河流域淤地壩措施和坡面水土保持措施的最大減沙能力。此外,進入 21世紀后,大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)方興未艾,淤地壩措施穩(wěn)定減沙,坡面水土保持措施減沙量顯著增大,2001、2002年坡面水土保持措施減沙量分別為計算成果資料系列中的最大值和次大值(2 660萬 t),水土保持措施減沙的綜合效應(yīng)開始顯現(xiàn),水土保持生態(tài)工程建設(shè)顯示出美好的治理前景。

4 結(jié)論

1)現(xiàn)狀治理條件下,大理河流域僅靠坡面治理措施取得的減沙效益只有 9%。要取得更大的減沙效益,除了繼續(xù)加強坡面治理外,溝道壩庫工程建設(shè)仍是流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的重點。

2)大理河流域現(xiàn)狀治理條件下,取得最大減沙效益的水土保持措施梯田、林地、草地、壩地最優(yōu)配置比例為 18.6∶73.2∶4.6∶3.6。為保持流域水土保持措施較高的減沙效益,壩地配置比例應(yīng)保持在4%左右。

3)大理河流域水土保持措施減沙量與汛期降雨量關(guān)系最為密切,二者呈正相關(guān)關(guān)系。汛期降雨量越大,流域來沙量越大,水土保持措施減沙量也越大。流域水土保持措施減沙能力表現(xiàn)最充分的汛期降雨量值區(qū)間約為 300～500mm。

4)大理河流域治理期有 21年坡面措施減沙量小于 600萬 t/a,與之對應(yīng)的淤地壩措施減沙量均在3 000萬 t/a以內(nèi)變化。90年代以來,流域坡面措施減沙量與淤地壩措施減沙量關(guān)系比較密切,淤地壩措施減沙量的增幅小于坡面措施減沙量的增幅。

[1]汪崗,范昭.黃河水沙變化研究:第一卷.鄭州:黃河水利出版社,2002:1-45

[2]汪崗,范昭.黃河水沙變化研究:第二卷.鄭州:黃河水利出版社,2002:1-106

[3]黃河水利委員會水土保持局.黃河流域水土保持研究.鄭州:黃河水利出版社,1997:136-195

[4]葉青超,吳祥定,楊勤業(yè),等.黃河流域環(huán)境演變與水沙運行規(guī)律研究.濟南:山東科學技術(shù)出版社,1994:78-115

[5]唐克麗,熊貴樞,梁季陽,等.黃河流域的侵蝕與徑流泥沙變化.北京:中國科學技術(shù)出版社,1993:179-231

[6]孟慶枚.黃土高原水土保持.鄭州:黃河水利出版社,1996:484-508

[7]唐克麗.中國水土保持.北京:科學出版社,2004:800-812

[8]陳江南,張勝利,戴明英,等.清澗河流域“2002.7”暴雨調(diào)查分析∥時明立.2002黃河河情咨詢報告.鄭州:黃河水利出版社,2004:15-19

[9]左仲國,陳江南,張曉華,等.2003年黃河中游典型支流水利水土保持工程措施減水減沙作用∥時明立.2003黃河河情咨詢報告.鄭州:黃河水利出版社,2005:119-140

[10]左仲國,冉大川,陳江南,等.黃河中游水土保持措施的水沙響應(yīng)分析∥時明立.2004黃河河情咨詢報告.鄭州:黃河水利出版社,2006:104-124

[11]冉大川,左仲國,郭寶群,等.河龍區(qū)間水土保持措施的減沙效益分析∥時明立.2005黃河河情咨詢報告.鄭州:黃河水利出版社,2009:135-150

[12]冉大川,左仲國,陳江南,等.黃河中游水土保持措施減沙作用分析與相關(guān)問題研究∥時明立.2006黃河河情咨詢報告.鄭州:黃河水利出版社,2009:208-245

[13]冉大川,劉斌,王宏,等.黃河中游典型支流水土保持措施減洪減沙作用研究.鄭州:黃河水利出版社,2006:14-20

Analysis of the sediment reduction benefits of soil and water conservation m easures and its in fluencing factors in Dali River Basin

Ran Dachuan1,2,3,Li Zhanbin2,Zhang Zhiping4,Li Peng2,Luo Quanhua4

(1.Yellow River Institute of Hydraulic Research,Yellow River Conservancy Commission,450003,Zhengzhou;2.Xi'an University of Technology,710048,Xi'an;3.State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farm ing on the Loess Plateau,Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciencesand Ministry ofWater Resources,712100,Yangling,Shaanxi;4.Xifeng Soil and Water Conservation Experimental Station,Yellow River Conservancy Commission,745000,Qingyang,Gansu:China)

The relationship between sediment reduction benefit and preserved area and allocation rate of soil and water conservation measures and flood season rainfall aswell as other influencing factors in Dali River Basin was studied.The relationship between sediment reduction of warping dams and sediment reduction of slope measures was analyzed also.The results showed that under the current condition of watershed management the sediment reduction benefitonly reaches 9%by controllingmeasures on slope.The bestmaximum sediment reduction benefit can be reached when the allocation rate of terraced field,forested land,grasslands and warping dam land is 18.6∶73.2∶4.6∶3.6.The best allocation rate of warping dam land is 4%to reach the best sediment reduction benefit of soil and water conversation measures.The sediment reduction of soil and water conservation measures has close relation with flood season rainfall and shows positive correlation between them.Flood rain fall range from 300mm to 500mm can reach the bestsediment reduction ability of soiland water conservation measures in DaliRiver Basin.During watershed managementperiods,the sediment reduction of slopemeasures is less than 6million t/a and the sediment reduction of warping dam is less than 30million t/a in the 2/3 of the total years.Since 1990's,the sediment reduction ofmeasures on slope has close relation with sediment reduction of warping dam.The increase range of sediment reduction amount of warping dam is less than that of measureson slope.

soil and water conservation measure;sediment reduction benefit;influencing factor;Dali River Basin

2009-09-10

2010-04-08

項目名稱:黃河水利委員會“十五”重大治黃科技項目“大理河流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)的減沙作用研究”(2002SZ08);“十一五”國家科技支撐計劃重點項目專題“黃河中游水沙變化成因分析”(2006BAB 06B01-04)

冉大川(1964—),男,碩士,高級工程師。主要研究方向:黃河中游水沙變化及水利水土保持措施蓄水減沙效益。E-mail:xfrdc@sohu.com

(責任編輯:宋如華)