淤地壩是黃土高原區(qū)人民群眾在長期同水土流失斗爭實踐中創(chuàng)造的一種行之有效的既能攔截泥沙、保持水土,又能淤地造田、增產(chǎn)糧食的水土保持工程措施,已有幾百年的發(fā)展歷史。最初的淤地壩是自然形成的,距今已有400多年。明代隆慶三年(公元1569年),陜西子洲縣黃土洼,因自然滑坡、坍塌,形成天然聚湫,后經(jīng)加工而形成高60米、淤地800余畝的淤地壩。人工修筑淤地壩的歷史記載,最早見于山西省《汾西縣志》:明代萬歷年間(公元1573年-1619年)“澗河溝渠下濕處,淤漫成地易于收獲高田,值旱可以抵租,向有勤民修筑?!庇俚貕卧谇宕岩鸸俜降闹匾暎瑩?jù)《續(xù)行水金鑒》卷十一記載,清乾隆八年(公元1743年),陜西監(jiān)察御史胡定在奏折中呈“黃河之沙多出自三門以上及山西中條山一代澗中,請令地方官于澗口筑壩堰,水發(fā),沙滯澗中,漸為平壤,可種秋麥?!彼麑<依顑x祉先生,在1922年所著《黃河之根本治法商榷》一文中指出:“皆渭溝洫可以容水,可以留淤,淤經(jīng)渫取可以糞田,利農(nóng)兼以利水,予深贊斯說?!庇终f:“治水之法,有以水庫節(jié)水者,各國水事用之甚多。然用于黃河,則未見其當,以其挾沙太多,水庫之容量減縮太速也。然若分散之為溝洫,則不啻億千小水庫,有其用而無其弊。且有糞田之利,何樂而不為也。”1945年黃委會批準關(guān)中水土保持試驗區(qū)在西安市荊峪溝流域修建淤地壩一座,是黃河水利委員會在黃土高原地區(qū)修建的第一座淤地壩。
???? 淤地壩技術(shù)最顯著的作用是蓄水攔沙。據(jù)黃河水利委員會對70年代以來不同水土保持措施減少入黃泥沙研究資料分析,通過淤地壩建設(shè)減少的入黃泥沙量占各種措施攔沙總量的61%。淤地壩建設(shè)不僅大大減少了入黃泥沙量,而且所淤出的土地比較肥沃,通過水利灌溉設(shè)施的配套建設(shè),基本上可以成為每畝年產(chǎn)400~600kg糧食的高標準農(nóng)田,從根本上改變西部地區(qū)過去到處開荒、廣種薄收、對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞的粗放式種植方式,代之以精耕細作、少種多收、有利于生態(tài)環(huán)境改善的集約化種植方式,以較少的土地生產(chǎn)出一定的糧食,保證當?shù)剞r(nóng)民的基本口糧,為退耕還林(草)打下堅實的基礎(chǔ),真正地實現(xiàn)“林草上山,米糧下川”。
??? 1、黃土高原--第四紀以來由深厚黃土沉積物形成發(fā)育具有特殊地貌類型的自然區(qū)域。
??? 2、黃土丘陵--以黃土高原侵蝕切割形成由梁、峁、丘陵和溝谷組成的地形。
??? 3、水土保持--防治水土流失,保護、改良與合理利用水土資源,維護和提高土地生產(chǎn)力,減輕洪水、干旱和風(fēng)沙災(zāi)害,以利于充分發(fā)揮水、土資源的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益,建立良好生態(tài)環(huán)境,支撐可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)活動和社會公益事業(yè)?!吨腥A人民共和國水土保持法》定義水土保持,是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施。
??? 4、土壤侵蝕強度--以單位面積和單位時段內(nèi)發(fā)生的土壤侵蝕量為指標劃分的土壤侵蝕等級。通常用土壤侵蝕模數(shù)作為衡量侵蝕強度的大小指標,分級標準如下:
??? Ⅰ微度侵蝕:侵蝕模數(shù)<1000t/km2?a或年平均流失厚度<0.8mm.
??? Ⅱ輕度侵蝕:侵蝕模數(shù)1000~2500t/km2?a或年平均流失厚度0.8~2mm.
??? Ⅲ中度侵蝕:侵蝕模數(shù)2500~5000t/km2?a或年平均流失厚度2~4mm。
??? Ⅳ強度侵蝕:侵蝕模數(shù)5000~8000t/km2?a或年平均流失厚度4~6mm。
??? Ⅴ極強度侵蝕:侵蝕模數(shù)8000~15000t/km2?a或年平均流失厚度6~12mm。
??? Ⅵ劇烈侵蝕:侵蝕模數(shù)>15000t/km2?a或年平均流失厚度>12mm.
??? 5、淤地壩--在多泥沙溝道修建的以控制溝道侵蝕、攔泥淤地、減少洪水和泥沙災(zāi)害為主要目的溝道治理工程設(shè)施。其攔泥淤成的地叫壩地。在流域溝道中,用于淤地生產(chǎn)的壩叫淤地壩或生產(chǎn)壩。
??? 6、骨干壩--為提高小流域壩系的抗洪能力,減少水毀災(zāi)害,在溝道中修建的控制流域面積為3~8km2,庫容為 50~500 萬 m3的控制性緩洪攔泥淤地工程。骨干壩設(shè)計和校核洪水標準應(yīng)比照小水庫的相應(yīng)標準確定,應(yīng)有壩體、放水工程和溢洪道 “三大件”組成。其控制流域面積要按照流域水土流失強度確定:侵蝕模數(shù)大于15000t/km2?a的Ⅵ劇烈侵蝕區(qū),單壩控制流域面積不得超過3 km2,;侵蝕模數(shù)8000-15000t/km2?a的Ⅴ極強度侵蝕區(qū),單壩控制流域面積不得超過5 km2,;侵蝕模數(shù)小于8000t/km2?a的Ⅳ強度侵蝕區(qū),單壩控制流域面積不得超過8 km2.
骨干壩等別劃分及設(shè)計標準
??? 7、中型淤地壩--一般指壩高15~25m,庫容為10~50 萬 m3,設(shè)計洪水標準20-30年一遇,校核標準50年一遇;淤地面積2~7h m2,控制流域面積為1~3k m2的緩洪攔泥淤地工程。設(shè)計淤積年限5-10年,少數(shù)“三大件”,多數(shù) “二大件”。
??? 8、小型淤地壩--一般指壩高5~15m,庫容為1~10 萬 m3,設(shè)計洪水標準10-20年一遇,校核標準30年一遇;淤地面積0.2~2h m2,控制流域面積1k m2以下的攔泥淤地工程。設(shè)計淤積年限5年,一般“二大件”。
??? 9、谷坊--橫筑于易受侵蝕的小溝道或小溪中的小型固溝、攔泥、滯洪建筑物,高度在 5 米以下。按不同建筑材料分為石谷坊、土谷坊、梢枝谷坊、插柳谷坊、竹籠谷坊等。
??? 淤地壩類型劃分及設(shè)計標準
總庫容/萬m3 1~10 10~50 50~100 100~500
淤地壩類型 小型 中型 大(二)型 大(一)型
洪水重現(xiàn)期/年 設(shè)計 10~20 20~30 30~50 30~50
校核 30 50 50~100 100~300
設(shè)計淤積年限/年 5 5~10 10~20 20~30
??? 10、淤地壩作用效益
?? “溝里筑道墻,攔泥又收糧”,這是黃土高原地區(qū)群眾對淤地壩作用的高度概括。通過調(diào)查表明,淤地壩在攔截泥沙、蓄洪滯洪、減蝕固溝、增地增收、促進農(nóng)村生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境改善等方面發(fā)揮了顯著的生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益。
攔泥保土,減少入黃泥沙
??? 黃河泥沙主要來源于黃河中游黃土高原的千溝萬壑。修建于各級溝道中的淤地壩,從源頭上封堵了向下游輸送泥沙的通道,在泥沙的匯集和通道處形成了一道人工屏障。它不但能夠抬高溝床,降低侵蝕基準面,穩(wěn)定溝坡,有效制止溝岸擴張、溝底下切和溝頭前進,減輕溝道侵蝕,而且能夠攔蓄坡面匯入溝道內(nèi)的泥沙。據(jù)有關(guān)調(diào)查資料,大型淤地壩每淤一畝壩地,平均可攔泥沙8720噸,中型6720噸,小型3430噸。尤其是典型壩系,攔泥效果更加顯著。根據(jù)黃河水利委員會黃河上中游管理局初步調(diào)查統(tǒng)計,黃土高原區(qū)11萬多座淤地壩可攔泥280億噸,對黃河安瀾起到了極其重要的作用。