水土保持在黄河水资源可持续发展中的作用

黄河上中游黄土高原地区，从黄河龙羊峡到桃花峪，含闭流区，总面积64万km²，其中水土流失面积43.4万km²，多年平均水土流失总量16亿t。

1949年以来，黄河流域的水土保持取得了前所未有的巨大成就，治理了41.1%的水土流失面积，获得了明显的减沙效益、经济效益、社会效益和生态效益。

水土保持综合治理改变了小地形状况，增加了植物（作物）覆盖，加大了降水的入渗速率和入渗数量，延缓了地表径流的产生，减少了地表径流的数量，减低对土壤的侵蚀力和侵蚀量，进而对下游水资源的质量和数量产生积极的影响。

多年、多点的观测资料证明，水土保持单项措施在径流小区这一微尺度上具有及其显著的缓洪削洪作用。

黄委天水水保站通过对黄河中游地区水保试验站不同系列径流场（区）的径流测验资料的分析论证，得出不同洪水频率下水保措施的减洪指标(表1)。在5%的洪水频率下，梯田的拦蓄量6～12.6万m³/km²，减洪率59～88%；人工林地的拦蓄量2.9～5.1万 m³/km²，减洪率16%～52%；人工草地的拦蓄量1.05～3.4万m³/km²，减洪率12%～27%。

表 1 黄河中游代表小区不同洪量频率下减洪指标（单位：万m³/km²）

	洪量频率 %		延安大砭沟小区						离石王家沟小区
			梯田		人工造林		人工种草		梯田		人工造林		人工种草
5 10 20 30 40 50 60 70 80 90		12.6 9.10 6.20 4.70 3.65 2.75 1.90 1.20 0.60 0.10		5.10 5.40 4.43 3.55 2.80 2.10 1.50 0.90 0.40 0.05		3.40 2.59 1.90 1.60 1.25 1.05 0.82 0.61 0.38 0.03		6.0 4.10 2.40 1.65 1.25 0.95 0.75 0.50 0.20 0.05		2.90 2.40 1.65 1.37 1.15 0.95 0.81 0.60 0.38 0.05		1.05 1.01 1.00 0.90 0.70 0.50 0.30 0.20 0.10 0.02

对观测资料的分析证明，在中小流域的尺度上，水土保持综合治理也具有十分显著的缓洪削洪作用。

内蒙古自治区清水河县单台子乡大树沟面积18km²，造林1133hm²（行间种牧草），1984年夏，3小时连续降雨56毫米，沟内未发生洪水，沟坝地小麦获丰收。内蒙古准格尔旗的西黑岱沟，流域面积32km²，1982年开展流域综合治理，到92年治理面积已占流域面积的67.9%，干支沟兴建治沟骨干工程和淤地坝15座，总库容854.8万m³，基本形成了小流域坝系，在1989年“7.21”暴雨洪水中，全部洪水被拦在坝系内，使主沟53.3hm²农田免受洪灾。

为对比削洪减沙效益，统计了无定河的岔巴沟流域5次洪水资料，挑选治理前后（以1970年为界）降雨量、降雨历时、降雨分布、前期影响雨量基本相同或相近的两次洪水进行对比分析（表2），可以看出，岔巴沟流域综合治理削洪减沙效益是比较显著的，5次洪水对比削峰达64.1％，减水42％，减沙51.4％。

对比

年份

降雨量

/时间

(mm/h)

前期

影响

雨量

(mm)

洪峰

流量

(m³/s)

洪水

径流量

(万m³)

洪水

输沙量

(万t)

削减洪峰流量

减水

数量

(m³/s)

比例

(％)

数量

(万m³)

比例

(％)

1970

1989

66.6/6.3

66.6/4.6

6.1

6.4

640

309

323

175

255

109

331

51.7

148

45.8

1966

1978

54.2/2.1

62.4/2.3

21.4

24.1

1520

211

529

232

392

167

1309

86.1

297

56.1

1963

1983

48.0/2.6

39.0/3.5

2.3

3.8

585

151

189

113

183

80.0

434

74.2

76.0

40.2

1969

1991

54.2/1.7

29.5/0.8

3.4

4.1

818

573

246

219

237

144

245

30.0

27.0

11.0

1970

1992

39.0/3.5

39.6/3.8

10.3

12.1

270

132

119

76.7

75.9

60.7

138

51.1

42.3

35.5

合计或平均

前

后

242/16.2

237.1/15

43.5

50.5

766.6

275.2

1406

815.7

1143

560.7

491.4

64.1

590.3

42.0

吕二沟位于甘肃省天水市近郊，是渭河中游的支沟，流域面积12km²，上游属土石山区，下游属丘陵沟壑区，据1954－1961年资料，其年平均径流模数为70100m³/km²，年平均侵蚀模数为7940t每km²，1953年开始治理，到1979年已修水平梯田、造林、人工种草、果园等面积共8200亩，占总面积的45％。从近似的前后两次降雨看水土保持综合治理对洪峰流量和洪水总量具有明显的削减作用,如表3。

水文观测资料证明，在面积达到数千km²，甚至上万km²的大流域（片），当水土保持综合治理达到一定程度，仍产生显著的缓洪削洪作用。

在无定河的一级支流大理河，流域面积3906km²。截止1980年流域内治理面积667.8 km²，综合治理面积达17.1％。据黄河水利委员会无定河流域治理调查队1983年对大理河1955－1980年147次洪水的降雨、径流、泥沙进行计算分析，以1970年为界，按照降雨量、降雨历时基本相同，前期影响雨量基本相近的条件，从中找出1970年前后42组对比洪水资料，从而计算出1971～1980年洪水洪峰流量平均削减了51.5％。据黄委水科院水保所研究，大理河在每年7－9月拦蓄的洪水径流，有40％在非汛期释放出来，增加了河川基流。

1985年黄委会水文局胡汝南在《从陕北“84.7”暴雨的产流产沙看水土保持削洪减沙效益》中说：1984年7月9日8时至11日8时，南从秦岭北至皇甫川，西从六盘山东至太行山发生大范围的降雨，主要雨区集中在清涧河、延河流域，流域内平均降雨量83毫米，降雨最大强度每小时20毫米，是1949年以来仅次于1977年的一次强降雨。这次暴雨产流产沙很少，延河甘谷驿站，清涧河延川站洪峰流量分别为105、115 m³/s，7天径流量分别为924、1015万m³，洪水径流系数0.025,只为该区一般洪水径流系数的1/10。为分析其原因，选择了清涧河、延河流域较大的“59.8”、“66.7”、“69.8”、“77.7”4次暴雨进行比较。结果认为：“84.7”暴雨，因水土保持治理面积较大，治理程度达31.8％，加上水库对水沙的拦蓄作用，其产流产沙少是合理的(表4、表5、表6)。

暴雨	雨型	雨量(mm)					六小时降雨量(mm)	最大雨强(mm/h)	历时(天)
		面雨量	最大点雨量		单站最大日雨量
		面雨量	雨量	站名	雨量	站名
“59.8”	东西向	65.3	147.6	子长	60.1	子长	22.6	9.0	3
“66.7”	东西向	57.6	100	马家硷	100	马家硷	39.7	25.6	2
“69.8”	西南东北向	32.2	70	延安	69.4	延安	30.8	17.3	2
“77.7”	西南东北向	99.5	224	招安	165.9	招安	39.2	42.1	3
“84.7”	西南东北向	83	110	子长	78	子长	30	20	2

时间	降雨量（mm）	雨强（mm/h）	洪峰流量（m³/s）	洪量（万m³）
1955.7.13	46	2.4	14.0	11.0
1979.7.14	45	5.5	9.1	6.3
7.14比7.13减少%			34%	59%

暴雨	前期影响雨量（mm）	流域治理程度（％）
59.8	40.1	12
66.7	15.2	13
69.8	33.0	13.5
77.7	31.4	15
84.7	9.2	31.8