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摘要：針對我國黃土高原地區(qū)溝道壩地利用方式單

一、利用期滯后和效益尚未充分發(fā)揮的問題，提出壩地利用應(yīng)按溝道壩系、壩型及不同時期壩地形成特點，選擇不同的壩地利用方式、相應(yīng)的防洪保收設(shè)計洪水頻率及工程布局形式，從而實現(xiàn)溝道壩地優(yōu)化利用，并提出壩地優(yōu)化利用方式的選擇原則、主要利用方式類型。

關(guān)鍵詞：黃土高原地區(qū)溝道壩地優(yōu)化利用方式研究

一、壩地優(yōu)化利用必要性與可行性

1．必要性

黃土高原地區(qū)的壩地是在溝道建成淤地壩的基礎(chǔ)上由泥沙淤積溝道的過程中逐步形成的，其壩地面積的增加與壩控區(qū)溝道特征、洪量模數(shù)、輸沙模數(shù)及淤積年限等呈正相關(guān)關(guān)系，即溝道寬平、來洪量大、輸沙率高、淤積年限長，則壩地面積的增加速率就大。這說明要形成可保收農(nóng)作物的壩地是需要一個很長的時段的。依據(jù)壩系相對穩(wěn)定最小系數(shù)的公認(rèn)指標(biāo)1／20（即壩地面積與壩控面積之比），經(jīng)單壩典型設(shè)計推算表明：在位于強度侵蝕區(qū)的隴東南部高原溝壑區(qū)，淤地壩單壩達(dá)到相對穩(wěn)定的實需年限大多在100年以上，能確保壩地農(nóng)作物在出現(xiàn)頻率為10％的洪水時保收的淤積壩地實需年限約為35～40年，在位于極強度侵蝕區(qū)的隴東北部丘陵溝壑區(qū)，淤地壩單壩達(dá)到相對穩(wěn)定的實需年限也需50～70年，能確保壩地農(nóng)作物在出現(xiàn)頻率為10％的洪水時保收的實需年限約為30～35年。據(jù)此，即將大規(guī)模實施的黃土高原淤地壩建設(shè)項目實施后，其所淤壩地在較短時間內(nèi)是很難發(fā)揮種植農(nóng)作物效益的。因此，優(yōu)化壩地利用方式，調(diào)整壩地利用結(jié)構(gòu)，摒棄單一種植形式，實行宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜果則果、宜草則草的運用方式勢在必行。這既是實現(xiàn)壩地快速利用和發(fā)揮最大效能的戰(zhàn)略措施，也是今后壩地利用方式的主要拓展方向，對實現(xiàn)黃土高原地區(qū)壩地的優(yōu)化利用至為重要。

2．可行性

壩地利用采用多元方式，主要是基于溝道淤地壩建成后，壩地的形成尚需經(jīng)歷一個從無到有、從慢到快、從少到多逐漸增加的過程和溝道年際來水來沙過程大多屬于低于設(shè)計頻率的實際而設(shè)計。就一般而論，在淤地壩建壩初期，壩地面積隨淤積年限增加的速率相當(dāng)緩慢。隨著淤積年限和攔泥壩高的增加，壩地形成速率（即攔泥壩高增加1m時壩地的增量）始趨增大，庫區(qū)次積水深度及年淤積厚度將漸趨減小，壩地利用的概率增加，但仍需選擇符合上述壩地形成過程及來水來沙特點的不同利用方式。經(jīng)對甘肅省環(huán)縣小河溝治溝骨干壩（1976年由當(dāng)?shù)厝罕娮越ǎ瑝慰孛娣e5．31km2，壩高15m）的走訪調(diào)查和實地勘測：該壩建成第5年遇頻率約為10％的雨洪徑流入庫，最大積水深度3．5m，年淤積厚度1．8m，累計攔泥壩高達(dá)到7．9m；第6年最大積水深度1．5m，年淤積厚度0．6m；至第7年汛期，該壩壩體被洪水沖出一個豁口，庫水泄空，已形成壩地露出水面，第8年春季，當(dāng)?shù)厝罕娫趲靺^(qū)插植柳樹（高1．6～1．8m），當(dāng)年成活率達(dá)100％；第9年春季，重新維修加高壩體至21m并加修放水工程，當(dāng)年汛期來水最大次積水深度1．1m，當(dāng)年淤積厚度0．4m，柳樹平均高已達(dá)到2．2m（不包括被淤的0．4m）；之后5年的汛期庫區(qū)最大積水深度依次為1．4m、1．6m、0．5m、2．3m和0．78m，年淤積厚度依次為0．3m、0．4m、0．1m、0．5m和0．1m，泥面以上平均樹高（即不包括被淤部分）依次為3．1m、3．9m、4．9m、5．7m和6．8m。該壩建成14年后，形成壩地面積5．65hm2為壩控面積的1／94，第9年春季栽植5年的柳樹累計平均胸徑達(dá)29cm。該例充分說明：

（1）壩地不僅僅是在可種植農(nóng)作物時才可利用而是自可栽植局部短期淹沒不致?lián)p壞和影響其生長的植物時即可利用，但應(yīng)設(shè)置放水工程設(shè)施，排泄庫內(nèi)蓄水，以確保壩地林木的正常生長。

（2）壩地利用的因時制宜和方式的多元化，可使壩地實現(xiàn)由淤成之后的單一種植利用變?yōu)橛僦屑纯稍炝址N草，發(fā)展林、果、草多種產(chǎn)業(yè)的快速高效利用，提前壩地的可利用期。

（3）壩地利用的因地制宜和地域特色化，可使黃土高原不同區(qū)域的壩地發(fā)揮最大效益。

（4）壩地的優(yōu)化利用為黃土高原地區(qū)解決“三農(nóng)”問題、改善生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)山川秀美帶來了極好時機和條件。如在高塬溝壑區(qū)實行壩地利用的林果化，不僅可為該區(qū)農(nóng)民早日奔小康開辟一條新財源，而且可使該區(qū)早日恢復(fù)植被，實現(xiàn)山川秀美。

黃土高原地區(qū)壩地利用方式實現(xiàn)多元化的基本條件完全具備，關(guān)鍵技術(shù)也基本形成，具備大面積示范推廣的條件。

二、壩地優(yōu)化利用方式選擇原則及主要類別

1．方式選擇原則

壩地優(yōu)化利用方式選擇應(yīng)遵循的基本原則是：

（1）考慮溝道壩系各壩壩型及其功能特點；

（2）依據(jù)不同建設(shè)、運行期壩地形成速率；

（3）根據(jù)已形成壩地面積與壩控面積比值；

（4）按照壩控區(qū)實際洪量模數(shù)與輸沙模數(shù)；

（5）符合壩控區(qū)自然特征及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特點；

（6）經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會效益兼顧。