黃土高原水土保持工程:可與“南水北調”工程相媲美
來源： 水土保持生態(tài)環(huán)境建設網 上傳日期:2018-07-24 打印本文章 【字體】 大 中 小黃河流域面臨一系列嚴重水問題，如水土流失、水資源短缺、河床抬高、河勢惡化、水污染持續(xù)嚴重等，這些問題已經制約了整個流域自然、經濟與社會的協(xié)調發(fā)展。水土保持在有效減少入黃泥沙的同時，也會相應減少黃河干支流的水資源量。隨著黃河流域水資源供需矛盾的日漸加劇，水土保持對地表徑流的影響與黃河水資源短缺之間的博弈就成為人們關注的焦點之一。就這一問題，中國科學院水利部水土保持研究所生態(tài)水文學研究組通過多年深入分析認為：黃土高原水土保持是解決黃河一列水文問題的有力措施甚至是根本措施，在水資源保護方面，其效果可與南水北調工程相媲美。
水土保持措施使治沙代價低，實現最大限度的攔沙，最小量的蓄水
黃河治沙的主要可行措施有以水行(輸)沙、調水調沙和水土保持攔沙，但不同類型措施的水沙效應差異顯著?！八炒鷥r”可比較不同措施水沙效應的差異，其值為措施所攔蓄地表徑流量與措施攔截的泥沙量之比，水沙代價值越大，說明其減少單位泥沙量所用徑流水量越大。黃土高原水土保持措施的水沙代價具有明顯區(qū)域分異，梯田、造林、種草、淤地壩等水土保持措施的平均水沙代價分別為13.72 立方米/噸、12.07立方米/噸、16.89立方米/噸和1.11立方米/噸，水沙代價平均值為10.95立方米/噸，即水保措施每控制一噸泥沙將減少地表徑流量10.95立方米/噸。
輸沙用水量的概念最早是在20世紀70年代制定黃河分水規(guī)劃方案時提出的，也是中國特有。歷經多年研究，認為：為不使黃河下游河道淤積進一步加劇，每年約需200～240億立方米的輸沙水量(主要是汛期洪水)，平均每輸一噸泥沙需水量(即輸沙措施的水沙代價)為33～60立方米/噸。
黃河小浪底水庫的運用使人工調控黃河下游河道泥沙成為現實。黃河“調水調沙”被認為是消除地上懸河的重要措施之一。2002年～2004年的3次三次調水調沙措施的平均水沙代價為64.74立方米/噸。
按照水沙代價最優(yōu)的治沙目標，黃河流域水土保持措施就地攔沙水沙代價最優(yōu)，河道自然輸沙其次，調水調沙再次。但在黃河下游河已成“懸河”的情況下，調水調沙仍是一個不得已且最經濟的解決方法。
就地攔沙能有效減少輸沙用水量，提高可供水資源量
黃河可利用天然徑流量為580億立方米，但為減少泥沙在下游淤積、抬升河床，平均每年30%～40%的徑流用于河道輸沙。水土保持措施通過就地攔沙能減少河道輸沙用水量，從而增加黃河可利用水量。上世紀70年代以來，黃河中游地區(qū)水土保持措施平均每年減少入黃泥沙量約3.4億噸，年均直接減少入黃水量約28億立方米。參考河道輸沙用水和“調水調沙”試驗結果，下游河道輸沙用水定額如按每噸輸沙用水40立方米估算，水土保持措施減少的入黃沙量相當于每年可減少黃河輸沙用水136億立方米。再扣除水土保持措施的直接蓄水量，區(qū)域水土保持措施攔沙總體可相對增加黃河可供水量108億立方米，約為上世紀80年代黃河流域灌溉引水量(155億立方米)的70%。南水北調工程是一項宏偉的跨流域人工調水工程，其東線工程設計調水300億立方米(調過淮河的水量100億立方米)，中線工程設為130～140億立方米，西線工程為200億立方米。如果完成黃河中游的水土保持工程，使進入黃河的泥沙減少90%以上，每年就可以節(jié)約輸沙用水約220億立方米，它的水資源效果可與在建的任何一條南水北調工程調水相媲美。
就地蓄水對黃河徑流量影響較小
黃河流域的水土流失主要在黃土高原地區(qū)，尤以中游的河口鎮(zhèn)到龍門區(qū)間最甚，該區(qū)域也是黃河流域水土保持重點地區(qū)，其水土流失治理的規(guī)模大、強度高、效益顯著，水土保持措施的水沙效應研究也最為深入。據研究，20世紀70年代到90年代，水土保持主體措施使區(qū)間年入黃河的水量分別減少4.68億立方米、4.86億立方米和5.83億立方米，平均占區(qū)間同期天然徑流量的8.3%、10.0%和11.4%，占黃河流域同期天然徑流量的0.8%、0.8%和1.1%，平均不足黃河流域天然徑流量的1%。說明區(qū)域水土保持措施就地蓄水所減少的入黃徑流量占黃河徑流量甚微。
水土流失綜合治理能攔蓄地表徑流，降低洪水威脅
水土保持措施改變了流域產流和匯流的下墊面條件，當水土流失綜合治理達到一定程度將影響或根本地改變流域水文情勢。采用流域對比分析方法對黃土高原21條小流域、采用時間對比分析方法對佳蘆河、大理河、清澗河、延河和皇甫川等較大流域以及黃河花園口水文站暴雨洪水特征分析，結果表明：各項水土保持措施能有效攔截地表徑流，在影響暴雨洪水方面，具有使流域產洪次數減少、產洪起始時間延遲、洪水歷時縮短、洪峰降低及洪水總量減少。同時，由于黃土高原洪水、泥沙的同步特征，水土流失治理更使洪水產沙量顯著減少。
黃土高原的水土保持還有其他工程不可比擬的綜合效益，因此，是一項事關全流域經濟社會穩(wěn)定與發(fā)展的保障體系。針對流域水土保持中的一些重大關鍵問題開展綜合研究，提升水土保持科技創(chuàng)新能力和水平，實現水土保持規(guī)劃、實施與決策的科學化。強化國家投資主渠道，加大治理投入規(guī)模，提高單位面積治理投資標準，減(免)經濟不發(fā)達地區(qū)治理投資匹配資金，使水土流失治理資金真正落到實處。
(作者：穆興民、王飛、劉國彬、李銳，均為中國科學院水利部水土保持研究所工作人員)
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