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黄土高原淤地坝建设和规划提出见解及建议

黄土高原是中华文明的发祥地之一,因广阔的黄土覆盖和强烈的土壤侵蚀作用而闻名世界。黄土高原作为黄河泥沙的主要来源地,一直是国家生态环境建设的重点地区。自上世纪50年代至今,先后经历了坡面治理、坡面和沟谷联合治理、小流域综合治理、退耕还林还草工程等一系列的水土保持治理措施,取得了举世瞩目的成效,入黄泥沙显著减少。淤地坝作为黄土高原水土保持治理的重要工程措施,是指在水土流失地区各级沟道中以拦泥淤地为目的而修建的坝体建筑物。黄土高原人工建设淤地坝已有400多年的历史。经过几百年的经验总结和知识积累,发现淤地坝在拦泥保土、减蚀固沟和淤地造田方面发挥着十分重要的作用。因此,淤地坝工程随着新中国的成立在黄土高原地区进行了大范围的推广和应用。据报道,截至2002年黄土高原七省区已建成淤地坝11万多座,淤成坝地30多万公顷,累计拦泥210亿余吨。水利部鉴于淤地坝在黄土高原水土保持和增加耕地面积上的重要作用,于2003年制定实施了《黄土高原地区水土保持淤地坝规划》,计划至2020年,建设淤地坝16.3万座,总投资830.6亿元。工程发挥效益后,可拦截泥沙能力达到400亿吨,新增坝地面积达到750万亩。规划中,淤地坝建设的规模超过了过去50年淤地坝建设的规模。

但是,黄土高原进行大规模的淤地坝建设可能面临着一些问题:(1)对黄河水资源的影响。近10年来,黄河径流和泥沙出现了一系列的变化。据统计,黄河潼关站(1919-2010年)的年径流量已由上世纪的392亿 m3减少到近10年的203亿 m3,最小年份不足150亿 m3;年均输沙量也由上世纪70年代前的16亿吨锐减到近10年的3.1亿吨。特别是在年降雨量没有明显变化的情况下,20082009年黄河输沙量仅为1.341.98亿吨。淤地坝拦截泥沙的作用是不可置疑的,但对黄河水资源也可能产生很大的负面影响。据水利部预测,如果能全面按照规划实施,截止2020年,淤地坝建设将减少43亿立方米的水量进入黄河。我们认为,在全球变化和大规模人类活动的影响下,水资源的减少量可能更大。(2)无沙可淤的问题。当前,黄土高原由于有效的水土保持措施,土壤侵蚀作用大大减弱,大规模的淤地坝建设可能面临着无沙可淤的问题,使很多建设的淤地坝失去淤地造田的基本功能。

针对上述问题,中科院地球环境所金钊副研究员同生态环境室成员在中国科学院重点部署项目“黄土高原及周边沙地近代生态环境的演变及可持续性”的资助下,通过1年多的资料收集、数据整理和野外考察,对黄土高原淤地坝建设和规划提出了见解和建议,认为:(1)黄土高原淤地坝建设一定要进行严格的科学论证,注意黄土高原综合治理的地理功能分区,将淤地坝建设的重点放在晋-陕-蒙接壤的粗泥沙集中来源区;(2)中央政府应根据黄土高原不同区域生态功能的不同,采取多样的生态补偿措施,避免资金过于集中在淤地坝建设上,导致不需要大量建设淤地坝的区域,为了争取国家的投资而故意夸大淤地坝建设的规模和数量。

上述研究成果以论点文章(viewpoint)的形式发表在国际著名环境科学与工程类期刊Environmental Science & Technology上。(Jin Zhao,Cui Buli, Song Yi, Shi Weiyu, Wang Kaibo, Wang Yi, Liang Jing. How Many Check Dams Do We Need To Build on the Loess Plateau? Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 8527−8528.

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