荫子沟小流域监测实践

黎奕瑾，苏 娟，张 薇

(1.吴忠市水土保持工作站，宁夏 吴忠 751100;2.宁夏建筑材料研究院，宁夏 银川 750001;3.宁夏水利水电工程建设管理局，宁夏 银川 750001)

荫子沟流域位于黄土高原丘陵沟壑区第五副区，地处西川流域上游，海拔1553—1921m。流域内沟壑纵横，梁峁相间，地表破碎，水土流失严重，水土流失类型主要是水力侵蚀，并伴有重力侵蚀和风力侵蚀，梁峁顶以面蚀、溅蚀为主，梁峁腰(特别是坡耕地)和壕掌地以面蚀、沟蚀为主，侵蚀沟以沟蚀、重力侵蚀为主。流域内有 5条支沟，平均面积为10.68km2，沟道平均比降为1.8%，沟壑密度1.1km/km2。沟道断面形状为Ⅴ字形，切沟发育活跃，沟深一般为20～50m，岸坡较陡，经常发生滑坡、崩塌。沟壕是梁峁之间的较低部位，地势平坦，但由于侵蚀严重，形成了多级冲沟。

荫子沟流域涉及盐池县麻黄山乡何新庄和井滩子两个行政村，流域总面积 53.4km2，其中水土流失面积 45.4km2，占总面积的 85%，平均侵蚀模数为7700t/(km2◦a)，强度以上侵蚀面积占水土流失面积的62.9%。

1 小流域综合治理现状

20世纪80年代以来，在流域内开展了以小流域为单元的水土保持综合治理工作，截至2005年荫子沟流域共保存治理面积13.52km2，其中:梯田 52.34hm2、洪漫坝地123.96hm2、乔木林34hm2、农田防护林 7.73hm2、果园 58.55hm2、灌木林439.08hm2、人工种草 9.69hm2、封禁治理 626.67hm2，小型水保工程 5处，水窖 831眼。近两年实施的退耕还林(草)工程效益发挥还不明显，但在壕掌地内修建的一些洪漫坝地取得了良好的经济和社会效益。

荫子沟流域总体布设淤地坝32座，总库容1065.2万m3，淤成坝地189.2hm2，其中:新建(改造)骨干工程 7座，总库容780万m3，淤成坝地116.4hm2;中型淤地坝11座，总库容221.5万m3，淤成坝地 49.1hm2;小型淤地坝14座，总库容63.7万m3，淤成坝地 23.7hm2。

2 监测成果

吴忠市水土保持工作站负责全市水土保持监测网络建设、管理工作和水土流失动态监测，为政府宏观决策提供科学依据。按照《黄河流域水土保持小流域坝系监测导则》的要求，我们于2005年对荫子沟流域淤地坝坝系进行了实地勘测、逐坝测量。淤地坝工程动态监测的主要内容包括坡面治理措施动态监测、沟道工程动态监测、坝地利用及增产效益监测和坝系工程安全监测。其中，沟道工程动态监测主要是对拦沙量、蓄水量和输沙量进行监测。

2.1 坡面治理措施动态监测

主要是对淤地坝建设期间坡面治理措施面积变化情况逐年进行监测，监测的内容包括修梯田、造林、种草、封禁的面积及其他坡面措施面积。结合荫子沟流域的实际情况，我们采用了实地测量和图上测量相结合的方法:对分散的、面积在0.5km2以下的小块治理措施，结合 GPS定位逐块丈量测算;对面积较大、面积在0.5km2以上的治理措施，利用1∶1万的地形图实地调绘，并将各项坡面治理措施输入电脑，进行矢量化处理后再测算。最后，依据生成的各项措施专题图，制作了荫子沟流域治理措施现状图。

2.2 沟道工程动态监测

具体实践中我们采用了统计调查的方法对沟道工程进行监测，并依据监测结果在1∶1万的地形图上绘制了荫子沟流域坝系工程平面布置图。统计不同类型淤地坝的数量，对每座淤地坝进行编号，并详细记载每座坝的名称、地理位置、坝型、控制面积、坝高、库容、开工时间、竣工时间等内容。

该流域淤地坝数量较多，要对每座实施全面监测，工作量大，耗费的人力、物力、财力较多。为此，为了做好坝系工程监测，按照制定的监测实施方案，在建立了坝系工程台账和工程总体建设动态表的基础上，特别对坝系工程的拦沙、蓄水和输沙情况进行监测。在对拦沙、蓄水和输沙情况进行监测时，我们采用的办法是选择具有代表性的典型坝进行调查，并将监测数据按照每个单坝的控制面积和坡面措施情况进行分析比较，推算出各个工程的拦沙、输沙和蓄水情况。在监测中，通过实地查看和比较分析，结合每个单坝工程的具体情况，包括沟道发育的特点、控制面积、坡面措施、地形地貌、工程类型等，将位于支沟主沟道的上甘沟和位于桑家沟主沟道的赵家沟两座骨干工程作为典型坝进行监测。由于荫子沟流域年均降水少，基本未发生过暴雨山洪，所以绝大部分工程都没有出现淤积和蓄水。据麻黄山气象站统计，该流域 2005年降水量仅为178.3 mm。在已建成的淤地坝中，只有上甘沟骨干坝产生了少量的淤积，其他坝均无拦沙、输沙和蓄水情况发生。因此，2005年只对上甘沟骨干工程的拦沙情况开展了监测，具体结果为:拦沙量为4667.6 m3，输沙、蓄水情况均未发生。

2.3 坝地利用及增产效益监测

监测指标是淤地面积和已经利用的坝地面积。在监测中，由于上甘沟骨干坝淤积面积还比较小，通过实际丈量计算，该工程淤积面积为2.22hm2，且还没有利用。坝前所耕种的土地仍是以前在老坝基础上形成的洪漫地。由于流域干旱少雨、坝系工程建成时间不长，所以截至目前还没有形成有效坝地，流域坝地利用及增产效益并未出现。

2.4 坝系工程安全监测

通过巡视和检查发现，花狍沟骨干坝由于是在以前的坝体上加固建成的，坝体发生了不均匀沉降，导致出现了一条横向裂缝，盐池县水务局计划在次年(2006年)春季汛前对其进行处理，并于2006年处理完毕。其余淤地坝坝体及其放水建筑物没有出现坝体滑坡、冲刷、渗流、沉陷、裂缝等问题，也没有出现位移，安全状况良好。该坝系属于新建工程，建成后没有大的洪水发生，坝系工程安全性能良好。

3 存在问题及建议

针对此次监测发现了一些存在的问题，具体有:①监测所用1∶1万地形图为20世纪80年代国家测绘局制作，采用的是北京 54坐标系，在实施坡面措施调绘时影响监测数据的精度。另外，由于我们目前所使用的 GPS采用的是 80坐标系，而地形图是 54坐标系，由于相应的资料不全，坐标转换困难，所以只能采用现场调绘的方法取得，这样会影响监测成果的准确性。②部分数据误差较大。小流域坡面治理工程及土地利用情况监测主要通过实地测量获得，在监测精度把握上难度较大，致使有关的数据误差较大。③水文数据收集不全。由于当地没有固定的水文站，致使一些数据如年均汛期径流量、年均暴雨次数等无法取得。④输沙量难以实时监测。按照淤地坝坝系监测导则，输沙量的监测要实时进行，但在具体监测中由于所需监测设备如流速仪、烘干机等严重短缺，实时监测难以实现。

为此建议:①做好监测前的准备工作，这是搞好监测的前提。要在监测工作具体实施前，制定好相应的监测实施方案，并认真研究提出具体监测工作的方法和步骤，确定监测指标和取得这些指标的具体办法。在实施现场监测时，还必须提前准备好有关的测量仪器、1∶1万的地形图和监测所需要的表格以及淤地坝坝系布局图等。②收集整理有关资料，这是监测工作顺利开展的保证。许多资料如坝系的分布、总投资和每个工程的技经指标，以及当地的自然情况、经济情况、水文状况等都可以通过收集获得。另外，要对收集到的资料进行审核，搞清哪些资料还需要到现场进行核实、还缺少哪些资料等。③在地形图的转绘上，由于所采用的1∶1万地形图图面不整洁，经扫描后，无法进行矢量化，严重影响了工作进度。若把地形图转绘到透明纸上，那么扫描后就可直接进行矢量化处理，可以极大地提高工作效率。④不可死搬教条。上甘沟骨干坝的淤积量较少，淤积最深处仅有0.44m，如果利用平均淤积高程法计算，从库容曲线上查得的数据几乎是零。在这种情况下，只能另想别的办法(我们采用的是用加权平均淤积厚度乘以面积计算淤积量)。⑤提高水土保持监测费用提取的比例。目前淤地坝工程监测费提取的比例偏低，影响了监测工作的顺利开展。⑥建议根据国家的水土保持监测技术规程，结合宁夏的实际情况，尽快制定出我区水土保持淤地坝监测的技术规程，将各项监测指标具体化，并提出具体的量化指标体系。⑦建议自治区配备相应的监测试验设备，进一步充实固定监测点的试验内容，不断提高监测技术水准和精度。