科考简报

科学考察简报第三十一期

来源: 水土保持生态环境建设网   上传日期:2007-01-08   打印本文章   【字体】 大   中   小  
 
(2006年第19期)
 
水土保持是流域防洪减灾的基础工程
 
  海河流域和淮河流域下游是我国人口最为密集的地区之一,也是我国重要的粮食产区,同时也是经济发达、城市集中的地区。由于这两个区域年降雨量大且集中,洪涝灾害频繁发生。随着该区域经济总量的不断增长,提高两大流域的防洪抗灾能力对于保障流域经济发展与人民生命财产安全具有极为重要的意义,也关系到整个国民经济体系的健康运行。在此次科学考察中,北方土石山区考察组的专家们通过分析区域洪涝灾害的成因一致认为,无论是自然因素决定还是人为因素助长,水土流失无疑是产生洪灾的重要原因之一,而搞好水土保持则是提高流域防洪减灾能力的基础。  一、区域洪涝灾害概况  海河和淮河流域的水灾随着土地开发程度的提高而频繁发生。据史料统计,1469~1948年的480年间海河流域共发生水灾194次,频率为40.4%,约合2.5年一次。新中国成立后,海河下游很快得到治理,洪涝灾害大大减轻,但流域多年平均受灾面积仍达123万hm2,洪涝灾害的年均直接经济损失达61.8亿元。  淮河流域洪涝灾害更是举世闻名。据历史文献记载,1194年黄河夺淮初期的宋、元时期,该流域每百年平均发生水灾35次;元、明时期每百年平均发生水灾74次;明清至新中国成立初期的450年中,每百年平均发生水灾94次。1949年以后,中央和地方政府投入巨资治理淮河,形成了一个较为完整的防洪工程体系,但淮河流域的防洪标准依然总体偏低。  二、水土流失加剧洪涝灾害  暴雨是该区域发生洪灾的直接原因,同时地质、地形条件、植被状况等因素对地表径流、汇流时间产生也具有重要影响,可以加速或延缓洪水的形成过程。水土流失主要从以下几个方面影响洪涝灾害:   1、水土流失增加地表径流,缩短汇流时间,加剧洪水灾害  植被具有拦截降雨、涵蓄径流的重要功能和作用。根据遥感调查统计,海河流域山区林地总面积为75958.87km2,占流域山区面积的40.00%,其中有林地8.35%;灌木林地23.02%;疏林地8.63%;森林面积主要集中在深山区,大同、朔州、忻州、阳泉、张家口、承德等水土流失较为严重的地区植被覆盖度普遍较低。  淮河流域的桐柏大别山区的森林覆盖率为30%,伏牛山区为21%,沂蒙山区仅为12%。这样的覆被状况很难起到保持水土的作用,产生的水土流失增加了地表径流,缩短了汇流时间,加剧了洪水灾害。  2、水土流失造成河道淤积、河床抬高,不利于排洪泄洪,降低了河道防洪标准,从而加剧洪水灾害的损失  根据海河水利委员会的调查资料,与20世纪80年代初相比,海河水系各河流中上游河床普遍淤高近1m。较为严重的如滦河最大支流伊逊河主河床(围场镇段)在20年内抬高近2m。海河干流、独流减河、子牙新河(主槽)、永定新河和漳卫新河五个河口的总淤积量达9490万m3。其中永定新河及河口淤积最为严重,淤积量约4736万m3,泄洪能力减少62%。  淮河流域上游部分河道由于水土流失每年抬高5~10cm。如大别山区淮河南岸一级支流白露河,现在由于河道沙满水断,每到汛期两岸农田、村庄受洪水威胁,防洪压力加剧。沂蒙山区的沂河、沭河、泗河等较大河流,多年平均淤积泥沙998万m3,使部分河段变成地上河,并出现1.67万hm2落河田。临沂的沂河大桥,因河床不断淤积抬升,建国后被迫增高了两次。伏牛山区沙河支流荡泽河近几十年已淤高2m多,河床宽由200~300m增加到600~700m,沿岸农田变成乱石滩。  3、水土流失造成水库泥沙严重淤积,不同程度降低了水库的使用寿命,影响了区域水资源的调蓄能力,同时也对下游的防洪安全形成威胁,给流域综合防洪体系带来隐患  考察中了解到,河北省太行山区59座大中型水库由于上游水土流失严重,到1993年已淤积近12亿m3,占兴利库容的36%。山西省阳泉市六、七十年代建成的27座小型水库,因水库上游水土流失严重,到八十年代中期,除5座可以蓄水运行外,其余22座基本被淤平,失去了防洪、灌溉功能。永定河官厅水库自1955年建成拦洪,至1998年已淤积6.46亿m3,占总库容的28.5%。滦河上游支流伊逊河上的庙宫水库,总库容1.83亿m3,建库30年淤积了52%,目前被迫排沙运行。  淮河流域上游山丘区监测资料分析表明,每年全流域上游因泥沙淤积造成100~150口山塘报废;近十年来,有200座小型水库变成了“沙库”。如山东省滕州市唯一的一座大型水库-马河水库,由于上游河道两岸岩基风化严重,坡度较陡,土壤侵蚀模数高达4200t/km2.a,1960~1973年该水库年均淤积46.11万t、1974~1989年年均淤积22.33万t、1990-2000年年均淤积52.49万t。淮河源头的桐柏县境内曾有大小塘堰、水库和灌溉用河坝1万余座,总库容达16957万m3以上,而水土流失造成库容淤积,报废的有2130座,减少库容4536万m3。  三、水土保持显著提高流域防洪减灾能力  水土保持有利于改变山区植被覆盖状况,尤其是森林覆盖状况,一方面增强植被冠层截留雨水的能力,一方面提高地表涵蓄水源的能力,加上水土保持工程对径流的拦蓄作用,可以有效地削减洪峰流量,推迟洪峰到达时间,可以在很大程度上缓解洪水灾害。同时,水土保持措施可以有效控制土壤侵蚀,减少随水而下的泥沙,从而减少河道、水库的淤积。  1、从流域治理前后对比看水土保持的防洪减灾作用  海河流域庄户沟、苇甸沟、汉家川等8条小流域典型调查表明,在历次暴雨中,经过综合治理并保护良好的小流域蓄水效率较治理前提高40%以上,对洪峰的削减率在40%~90%,受灾面积损失减少60%~80%。水土流失综合治理能够有效地拦蓄天然降水,海河流域片麻岩山区群众发明了爆破整地修水平沟,按工程标准修建的水平沟,每亩可拦蓄(含入渗)降水280m3,相当于日降雨量400mm。  据测算,淮河流域多年来累计治理的各项水土保持措施,可增加涵蓄水能力约20亿m3,每年减少和拦蓄泥沙约1亿t,有效减少了河道与水库淤积。据安徽省霍山县水土保持试验站对该县陡沙河、桃源河和柳林河三条小流域2003年(治理后)和1991年同时段(治理前)的观测资料分析,在降雨过程相似的条件下,三条小流域削减洪峰40%~65%;径流系数减少14%~15%;减沙效率为77%~85%。  2、从不同小流域对比看水土保持的防洪减灾作用  海委与淮委自上世纪八十年代以来分别进行了多条小流域治理试点,并对试点小流域的治理状况与治理效果进行了大量跟踪调查工作,其中有关暴雨期洪水状况的小流域对比结果颇能说明水土保持的防洪减灾功能。  --海河流域的东沟门与东台沟小流域的对比  北京市怀柔县未治理的东沟门小流域,流域面积0.18km2,在1991年6月10日13小时降雨119mm的条件下,产生的洪峰流量为15.4m3/s,测流堰口淤积量为160m3,侵蚀量1252t/km2,6月12日径流枯竭。与东沟门一岭之隔的东台沟小流域,是全国第一批水土保持综合治理试点小流域庄户沟的支流,面积0.6km2,于1980年开始治理,1990年完成治理任务,该流域同场降雨产生的洪峰流量为0.46m3/s,到6月13日堰口仍有0.03m3/s的径流,堰口附近无任何泥沙淤积现象,治理沟比对比沟削减洪峰70%以上,侵蚀量减少90%以上。  --淮河流域的黄榜与新安小流域的对比  1991年6月30日至7月11日,12天之内安徽省金寨县连降特大暴雨,降雨量高达800mm以上,最大小时降雨量达85 mm,最大日降雨273 mm,全县境内山洪暴发、洪水侵吞了山区数万亩农田,局部地区出现了“田无埂、河无堤、路无基、户无房”的惨重局面,全县直接经济损失达2.94亿元。  本县内的黄榜小流域(流域面积19.76km2,治理前水土流失面积高达16.42km2)经过三年治理和五年的巩固提高,共兴建谷坊24道、堰坝35道、塘坝25座,四旁植树39.2 hm2,营造水土保持用材林655hm2、经济林361.6 hm2、薪炭林230.6hm2,封禁治理234.2 hm2,修筑水平梯田100 hm2,综合治理水土流失面积16.2 km2,占应治理面积的82%。其完整的水土保持防护体系发挥出显著的削洪减灾效益。8条主河道的河堤完好无损,农田无一处毁坏,仅出现水田崩缝沙包45处,总沙量21m3;轻度损坏堰坝5处,占总数的2%,梯田受损10亩,占总面积的0.6%,直接经济损失约1万元。  而与之一岭之隔的新安村小流域(流域总面积15.3km2,该流域山场除100 hm2村办林场外,仅有灌木林113.4 hm2,零星的用材林、经济林287.5 hm2,裸岩、荒山和陡坡耕地面积高达473.8 hm2,人均开荒地面积0.99亩),流域面积、社会经济、地形地貌等自然特点与黄榜小流域相近,由于缺乏水土保持综合防护体系,91%的堰坝被冲毁,80%的人行桥毁坏,毁淤水塘17口,占总数的22%,水冲沙压水田144亩,占水田总数的24.4%,滑坡、塌方210处,倒塌和毁坏房屋79间,境内唯一一座装机160千瓦、蓄水5.7万方的水库全部淤满,直接经济损失达16.5万元,同一降雨过程,黄榜小流域的灾害损失仅为该流域的3.7%。  四、专家的认识及建议  通过上述实例分析,专家们一致认为水土保持具有重要的防洪抗灾作用,大面积的水土流失综合治理有利于提高海河与淮河流域防洪抗灾能力。水土保持措施与大型防洪工程建设相结合,无疑可以进一步减轻北方土石山区两大流域的洪水灾害威胁。因此,专家们建议加强两大流域的水土保持工作,把水土流失治理作为流域防洪工程建设的一部分,把水土保持与大型防洪工程一样对待,同时立项,同时实施。特别是在目前我国大江大河中下游堤防建设已得到一定防洪标准,每年的洪涝灾害主要发生在中小流域的情况下,更应该加大水土保持工作力度。只有对上中游的水土流失进行根本治理,才能真正实现江河流域的长治久安。
  (北方土石山区考察组提供)

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