泥沙治理技术措施及展望

水土流失是全球性的环境破损和地力衰退症侯。我国的许多河流，特别是北方河流大都发源或流经黄土地区，而这些地区地表植被覆盖少、汛期多暴雨，水土流失严重，河流的含沙量都很高[1-2]。泥沙在塑造美丽富饶的平原陆地的同时，也给人民的生产生活带来了灾难。一般可利用工程与非工程的措施控制泥沙配置、搬运与输移，尽可能减少泥沙的灾害性。社会环境需求和水沙资源也引发了人们的高度关注，流域泥沙的水沙优化配置与资源化已逐渐被接受，其治理的工程措施有机械疏浚、水库拦沙与挖沙、流域水土保持等，非工程措施有淤海造陆、滩槽冲淤、调水调沙等。在一定范围或一定条件下，流域泥沙可以为社会发展与人类生活服务，创造巨大的经济效益。建立生态体系，减少自然灾害[3-5]，保护、开发和合理利用水土资源，防治水土流失，发展经济，在此基础上，实现社会经济、流域资源和环境的持续发展是水土流失治理的目的。

1国内现状

人类活动（包括农业活动、大规模基本建设）、地形地貌、水文气象条件、土壤土质特性决定了流域产沙的复杂过程。一是人类活动使流域土壤的植被受到破坏，流域的覆盖率大大降低，土壤抗蚀能力降低，从而在流域内产生大量的泥沙。二是人类活动导致土壤于大气中，较松散、易受到水流、风流的侵蚀。据不完全统计，长江、黄河的年输沙量高达2 113亿t，我国江河多年平均输沙量约27亿t。泥沙在塑造美丽富饶的平原陆地的同时也给人民的生活带来了灾害，由于泥沙灾害导致的直接或间接经济损失数以亿计。泥沙灾害主要包括土地沙化、山地崩塌与泥石流、岸滩崩塌、泥沙冲刷、泥沙淤积等。泥沙灾害发生的时间、地点、规模、过程等方面具有类似的规律性。渐变性或突发性、群发性、时间分布不均匀性、危害严重性、灾害类型的转化性、地域分布不均匀性是泥沙灾害的主要特点。随着认识的不断提高，人们已经接受流域泥沙的资源化与水沙优化配置，并已开始在国民经济建设中发挥一定的作用（如建筑材料、淤临淤背、造地）。

2泥沙治理技术措施

2.1流域水沙治理方法

以黄河流域治理为例，黄土高原地区近几十年开展的大规模水土保持治理工程，显著地改变了流域的下垫面条件，也改变了流域系统的水沙过程。水利水保措施具有明显的减沙作用。通过采取淤地坝拦沙、滩地拦沙、梯田与果园减沙、水保林及封山育林减沙、种植草地减沙等有效途径，减少了泥沙淤积、引洪淤滩是处理黄河泥沙的有效途径。

2.2河口泥沙治理技术

每年世界范围内由河流带入海洋的泥沙约200亿t。充分认识河口泥沙扩散自然过程的必要手段是定量研究，地貌学、沉积学等是其重要研究内容。定量研究方法包括2类：一是间接得到泥沙扩散的方向和数量，可通过测量研究区沉积物的沉积速率获得，通过这类方法可以得到长时间尺度泥沙扩散的定量估计。二是结合水力条件，直接测量水体中与泥沙密切相关的物质或泥沙含量，计算水体中泥沙的搬运数量。但该方法只能给出短期泥沙扩散的定量估计或泥沙扩散的距离、方向等属于定性的估计。

2.3水库防淤减淤技术措施

一是加强流域的综合治理。由于人类农业活动和风化作用的加剧，降雨的冲刷作用较强烈，西北地区土壤的表层颗粒十分松散，抗冲刷能力弱，细、中颗粒土强度低，降雨可形成较大的高含沙水流运动。防治水土流失可以与绿色产业相结合，做好流域的植树造林、生态养护工程十分必要，即可以加强上游拦沙阻沙效果，或通过修建淤地坝等小型拦水建筑物[6-8]。二是枢纽底洞排沙。水库必须具有配套的排沙底洞，以便为保持水库留有一定的永久使用库容，利用坝前底洞将入库泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用，灌溉放水洞兼顾排沙洞。例如延安王瑶水库增建排沙洞运行后13年来累计排沙5 570万t，而无排沙洞时运行5年后的淤积损失率达31.2%。设置灌溉兼排沙的底洞，可使淤满的死库重新启用。三是充分利用异重流排沙。异重流排比较高，也属于壅水排沙的一种类型。多次异重流平均排也可以达到60%以上，一次洪水异重流排可高达90%以上。

2.4河道淤积缓解技术

建立在熟悉高含沙水流性质的基础上，可利用高含沙水流极高的挟沙能力进行长距离输泥可缓解河道淤积。

3流域泥沙治理存在的问题

流域泥沙治理是综合性课题，其存在的问题包括以下方面，一是水沙变化趋势预测影响水土保持措施，人类活动显著影响了降雨产沙过程，预测的难度和不确定性增加。因此，可不断探索用高新技术（GIS、遥感等），从基础理论、基本资料入手，根据实测资料分析水沙规律，研究水土保持措施减水减沙效益及趋势预测。从而较准确地分析水土保持措施的减水减沙效益，以便预测未来的水沙变化趋势。二是应加强对河道本身冲淤对水沙变化的影响、农田及耕作措施拦蓄水沙作用的研究。三是缺乏较成熟的水文统计模型分析水土保持措施的减水减沙效益，而产沙输沙的水文概念性物理模型起步较晚，还不能像降雨径流模型那样方便地应用于实践，因为影响水沙变化的因子较多，资料的代表性尤为重要。四是水土保持重点治理区的水沙观测资料缺乏，分析研究工作的困难增加。五是难以准确地将降雨侵蚀产沙试验资料和小流域情况分析推广运用到大尺度的流域上去。

4发展展望

通过上述提到的治沙办法可以看出泥沙治理技术日后会偏向于生态治理方向，从单纯的治沙转向治沙的同时利用淤沙，并且将先进科学技术应用于流沙治理方面。应把水土流失治理与水土资源的开发、利用相结合，作为一个系统，其目的是建立稳定、持续、高效的流域自然―社会―经济复合生态经济系统[9-10]；从实际出发，综合分析流域内的自然资源和社会经济的可开发因素、制约因素、有利因素，合理确定治理技术发展方向和治理目标。

5参考文献

[1] 金德生，师长兴.流域系统的泥沙灾害类型及其划分原则[J].地理学报，2002，57（2）：238-248.

[2] 王峰，石辉.红壤丘陵区生物措施治理水土流失的技术体系[J].水土保持研究，2005，12（5）：248-251.

[3] 谭卫青.高扬程灌区泥沙治理工作初探[J].内蒙古水利，2011（4）：96-97.

[4] 蒋东，曹文杰，卜祥旭.黄河泥沙利用与防洪河道整治结合研究[J].大科技：科技天地，2011（19）：366.

[5] 陈富民.渭河下游水沙演进特性分析[J].陕西水利，2010（1）：29-32.

[6] 刘双喜.金沟河渠首泥沙治理措施探讨[J].人民黄河，2009，31（11）：79-80.

[7] 张彦南，张礼达.河道淤积泥沙来源及治理对策[J].水利电力科技，2009，35（1）：15-18.

[8] 孙连成.淤泥质海岸天津港工程泥沙治理与功效[J].水运工程，2009（4）：10-18.

[9] 王延贵，胡春宏.流域泥沙的资源化及其实现途径[J].水利学报，2006，37（1）：21-27.

[10] 师长兴，章典，尤联元，等.黄河口泥沙淤积估算问题和方法――以钓口河亚三角洲为例[J].地理研究，2003，22（1）：49-59.