黄土高原粗泥沙集中来源区治理问题探究
来源： 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小郑新民
实测和研究表明，入黄泥沙中，粒径大于0.1mm的泥沙，几乎百分之百地淤积在黄河下游的水库、河床，危害很大。因此，防止这部分粗泥沙入黄是治河泥沙的关键。 为了集中力量，突出重点，实施有效的治理，在7.86万k㎡多沙粗沙区中，经过反复探究，从中划出1.88万k㎡粗泥沙集中来源区。最近黄委组织力量对该区进行实地考察，拟提出符合实际、行之有效的拦沙措施。本人由于工作的关系，曾多次到该区调查研究，谈一些治理粗泥沙区的问题和初步看法，抛砖引玉，共同为治理黄河泥沙献策。
一、多沙粗沙区坝库现状及问题。
黄土高原地区的多沙粗沙区，已建成了8 .5万座大、中、小淤地坝 ，总体看建坝不算少，但其分布非常不均，南北相差很大。从南至北以吴堡为界，多沙粗沙区的分布是南少北多，而坝库的分布情况正相反，是南多北少。特别是北部约1. 2万平方公里的砒砂岩地区，大都是粗泥沙集中来源区、且坝库建设的很少。陕西省的统计资料显示，陕北大约有33813座淤地坝，以吴堡为界南北面积相差不多，且南部有坝30500座，北部有坝仅3313座；同样晋西北的统计资料显示，37407座淤地坝中，南部有29204座，北部仅8203座。即越是北部粗泥沙区，越需要多建坝库多拦沙，而实际且打坝非常少。调查分析其原因是多方面的，有技术方面的问题，也有规划、政策、认识、投资等方面的问题，都值得认真探究。
粗泥沙区坝库少的原因，主要有以下几方面：一是坝库拦蓄的粗泥沙难以利用，当地群众对此没有积极性；二是该区人口稀少、居住分散、生活困难，地方财政紧张，国家补助性投资的工程，地方匹配和群众投劳都有难度；三是在砒砂岩地区奇缺粘土、砂卵石等筑坝材料，外运则千沟万壑，距离很远、造价太高；而砒沙岩作为筑坝材料，又有诸多难题，如防渗、稳定许多技术问题没有解决；四是自然条件差、治理难度大、投资不足，效果不明显，政绩不突出，地方领导也没有积极性；五是受传统思想、习惯势力、平均分配的影响，水土流失治理策略上的创新非常难。比如在突出重点治理的问题上，不管是全国的规划还是黄河黄土高原的规划，无不以多沙粗沙区为治理的重点。水利部的领导几次谈到多沙粗沙区的治理时指出，窟野河等粗沙支流上项目很少，没有体现重点区集中治理。黄委也曾安排上中游局进行过几条粗沙河流以坝系建设为主的专项规划，如1987年我们搞的窟野河、秃尾河、孤山川等三条河规划，接着搞的县川河和十里长川的坝库建设规划。我们扛着经纬仪、从沟口到沟头，选坝址，测断面，确定坝高，计算工程量，绘出H~V和H~S曲线，提出了坝坝到位的实施规划。但因投资没落实，规划没有实施。集中投资，重点治理，快速减沙，总结经验，宣传推广的初衷没有实现。
二、针对主要问题提出相应建议
凡技术方面的问题仍然要靠科学试验研究来解决，比如在多沙粗沙支流选址建设大型拦泥库的规划、设计问题，均需认真勘察论证；特别是砒砂岩地区的筑坝技术难题（主要是防渗和稳定问题）还需组织继续试验研究。而治理措施布局及投资政策等方面的问题则需要扩大宣传，统一认识，要有强烈的粗沙意识，下定决心，停止撒胡椒面式的投资，集中力量打歼灭战，重点搞好几条粗沙支流的治理，以一个好的投资治理效果，赢得大家的理解和支持。
（一）、在多沙粗沙区建坝，拦淤的粗沙，难以利用的问题。对此需要进行科学研究，通过种植有关适应的植物，并用物理和化学的手段来逐步改良土壤，提高其利用率。开始时国家应加大投资力度，全额投入，以调动群众建设坝库的积极性。同时要不断总结、宣传、推广群众在改造利用粗沙方面积累的经验。
（二）、砒砂岩地区筑坝技术问题。在“九五”时曾经进行题为“砒砂岩筑坝技术研究”，进行了采样，颗分，防渗等物理力学实验，并在砒砂岩区结合一座治沟骨干工程的建设进行了试验。但因经费不足以及管理等原因，研究没有取的满意成果。在砒砂岩地区也有少数小塘坝，都是一二十万方的小坝，拦洪以后，清水慢慢通过坝体渗到下游，由于坝前水不深，渗流对坝体形不成什么损害。接着在坝的下游建设一个经过一定防渗处理的蓄水塘，把渗水蓄起后，提供人、畜的生活、生产用水，有时还提到坡梁上灌溉果、菜园，当地群众称“一坝一塘引水上梁” ，作为一条经验在宣传推广。至于用砒砂岩作为筑坝材料 ，建设1000万方以上的大型拦泥库，至今还是一个空白。我们曾访问过当地的水工专家，座谈探讨均认为建设大型拦泥库，高水头时，大坝的稳定安全没有把握，需要进行试验研究。
从内蒙古的东胜区往准葛尔旗方向走，沿途可以看到许多红白交替的泥岩、砂岩、砂页岩形成的典型砒砂岩的景观。砒砂岩在平时干旱情况下，摸起来还比较坚硬，但一遇暴雨侵蚀，就立即变成稀泥糊状随洪水流失。在斜坡上，一次暴雨就可切割出许多窄深长的冲沟来，沟底下切几米甚至十几米，沟头前进几十米近百米。侵蚀模数高达20000~40000吨/k㎡.a，而大多是粗泥沙。因此，建议砒砂岩筑坝技术研究应继续进行。为砒砂岩地区坝系建设技术攻关献计献策。
（三）、关于投资不足的问题。在这里加快沟壑坝系建设，能快速减少入黄泥沙，同时也为当地改善生态环境。目前，该区域已建设了数十条小流域坝系，探索出了淤地坝大、中、小联合运用的成功模式。但是建设大量的骨干坝和大中型淤地坝，工程量大，所需投资多。而本区自然条件差，群众生活困难，地方财力有限。从多年的工程建设实践来看，这项工程不能单凭国家补助和群众自发的力量来完成，必须由国家认定作为治理黄河的重点开发项目，加大投资力度，坚持数年组织力量进行建设，才能实现当地山川秀美和黄河泥沙减少的好效果。
（四）、兴建大型拦泥库的问题。关于在粗泥沙区黄河的一级支流的干流上，选择适当位置兴建大型拦泥库。这个问题在上世纪六、七十年代就已提出来了，可以说已讨论了30多年了。在此期间，虽然也修建了一些大型拦泥库，如泾河上游的巴家嘴、清水河上的长山头、延河上的王窑、无定河上游的新桥、旧城等。在六、七十年代，当时当地的情况是群众的温饱问题还没有解决，生活还很困难，国家的经济状况很不富裕。而无定河、窟野河等大支流的中游两岸比较宽阔的川台地上，有数百万亩的粮田及密集的村庄人口，若建大型拦泥库，必然淹没损失惨重，成本太高。所以，在当时的条件下大家争论的倾向性意见是不赞成大型拦泥库，而一致同意延伸到支毛沟里，建设中小淤地坝和控制3~5平方公里的治沟骨干工程，库容大多在100万方以内。从1986年国家水电部颁发了《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》，开始建设治沟骨干工程，目前共建成了1700多座治沟骨干工程，保护了成千上万的中小淤地坝群，也为减少入黄泥沙做出了贡献。现在的情况已发生了很大的变化，社会进步，科技发展，国家的经济较前富裕多了，设计水平和施工技术的提高，推广水坠、定向爆破等新技术筑坝，在河流下游峡谷处等有条件的地方建设大型拦泥库已成为可能。比如在无定河、窟野河、秃尾河、孤山川等粗沙较多的支流的下游，多是土石山区峡谷地形，可设计为定向爆破堆石坝，上游不做防渗斜墙，大坝也无需建排洪设施，达到快速筑坝，蓄住洪水粗泥沙，清水和部分细泥沙可以从坝体堆石缝隙慢慢溢渗下泄（需要论证其稳定性）。
（五）、小水淤大水冲的问题。一般多泥沙河流的河床淤积都程度不同存在有小水淤大水冲的问题，在多沙粗沙区的几条支流中，大多以基岩产沙，而唯秃尾河以风沙为主，小水淤大水冲的现象更加明显。在秃尾河中游河段，有时看到河道里没有明显河槽，河床与两岸的川台农田几乎齐平。一场较大暴雨洪水，就会拉出约两三米深、五六米宽，延伸的很长的新河槽。当地老乡说，这样的现象过几年就发生一次，拉出的河槽过几年又不知不觉地淤积起来了，再遇上大水又拉下去了，就这样反复交替着。到河里观察水流情况，发现在清水底部和河床表层接合处有一层蠕动的沙子在分秒不停地随水流前进着。正是这些沙子，分秒不停地被水流从上游搬运下来，日积月累淤积在中、下游河床上。由于“小水淤大水冲” 使河槽不断冲淤升降变化不休。其结果是把大量的粗泥沙涌入黄河。
粗沙从何而来，我们追踪调查到秃尾河的上游，发现它的来沙形式与窟野河、孤山川等其它多沙粗沙支流不一样，它的大部分粗沙不是基岩产沙，主要是刮大风搬运粗沙入河。在秃尾河的上游右岸有10多万亩明沙，即流动沙丘，属于毛乌素沙漠的东沿，每刮西北风时，大量粗沙被搬运堆积在几十公里长的岸坡上，随着源源不断的风沙，河岸越堆越陡，有时是自然重力滑塌，有时是河水的淘刷使大量泥沙涌入河中，随水搬运到中、下游。因此，应针对风沙的特点，考虑在上游几十里的明沙岸边营造防风固沙林、灌木林和种草，固定沙丘，阻止风搬沙入河，才能从根本上解决问题。
（六）、十大孔兑的问题。内蒙古鄂尔多斯市以北的罕台川、西柳沟、毛不拉等十条直接入黄支流，当地称十大孔兑（孔兑即蒙语，是山洪沟的意思）。河床宽浅，河长较短，比降陡，汇流快，坡面植被少，侵蚀模数高，一遇大暴雨洪水往往形成高含沙水流很快涌入黄河，多次形成水下沙坝，堵塞黄河，造成严重水灾。十大孔兑最西边的毛不拉流域，1996年和2002年两次大洪水，高含沙水流涌入黄河，形成水下沙坝，雍高水位，一次淹没了对岸包钢的生活基地，造成严重损失；一次使对岸巴盟乌拉特前旗的一段黄河大堤决口，冲淹了两个乡的几百间房屋和几千亩粮田，损失惨重。我们在该流域进行水土保持调查研究，试图寻找以打坝拦沙为主的快速治理途径。踏看认为这里不宜建坝，主要是受地形条件的限制，靠建坝来拦沙将是得不偿失的；在这里搞引洪漫地是比较适合的，可达到事半功倍的效果。实际这里的群众已自发的搞了不少引洪漫地，投资不多，效果较好，值得总结推广。
黄土高原多沙粗沙区特别是粗泥沙区是黄河下游河道淤积泥沙的主要产区。集中力量治理该区，尽量快速减少粗泥沙入黄，是治理黄河泥沙的关键。治理技术方面存在的问题，需组织试验研究，加以解决；关于投资不足问题，鉴于该区是地广人稀、自然条件非常严酷的贫困地区。国家应设立专项投资进行治理。这样，坚持数年，改善当地生态环境和减少粗入黄泥沙的目标是可能实现的。
作者单位：黄河上中游管理局
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