黄土高原淤地坝的减沙作用及其时效性

刘晓燕，高云飞，马三保，董国涛

（1.黄河水利委员会，河南 郑州 450003；2.黄河上中游管理局，陕西 西安 710021；3.绥德水土保持试验站，陕西 绥德 719000；4.黄河水利委员会黄河水利科学研究院，河南 郑州 450003）

1 研究背景

在黄河近年来沙大幅偏少的背景下，如何认识淤地坝的减沙作用及其时效性，是客观把握黄河产沙情势的关键环节。

淤地坝是指在水土流失区小流域沟道中建造的以滞洪拦沙和淤地造田为目的的水土保持工程，几十年来一直是减少入黄泥沙的重要水保工程。按库容大小，淤地坝分为大、中、小三种类型，库容50万～500万m3者称为大型淤地坝，也称治沟骨干工程或骨干坝；库容10万～50万m3者称为中型淤地坝；库容1万～10万m3者称为小型淤地坝。受地形和环境限制，黄土高原的淤地坝大多布置在面积100～200 km2以内的沟道小流域内，其中数量最多的中小型淤地坝主要分布在小流域的支沟和毛沟、大型坝主要分布在干支沟。

1990年代以来，淤地坝一直水土保持研究的重要课题。在1973年、1975年、1977年、1989年和1994年等典型大暴雨年，河口镇-龙门区间（简称河龙间）淤地坝曾发生严重水毁，因此1990年代的淤地坝研究主要集中在淤地坝水毁原因调查［1-4］和拦沙量调查［5-6］。2000年以来，在继续关注淤地坝水毁［7］和拦沙作用的同时［8-10］，关注点开始集中在淤地坝的减洪减沙作用［11-12］、淤地坝库区沉积物组成［13］、淤满以后的减蚀作用［14］和失去拦沙能力的判断标准［15］。总体上看，现有成果极少关注淤地坝拦沙量与相应入黄泥沙减少量的关系；有关库区淤积面以上坡沟侵蚀环境变化对坝地减蚀量的影响问题，仍未见报导。本文重点分析黄土高原淤地坝的拦沙作用的时效性和淤地坝拦沙对入黄沙量的影响，以及坡沟侵蚀环境变化对坝地减蚀量的影响，为客观认识黄河水沙情势提供技术支撑。

2 研究区及其基础数据

2.1 研究区及其淤地坝概况本文以潼关以上黄土高原为研究区范围（图1，图中灰色点子是现状大中型淤地坝的分布），并重点关注河口镇-龙门区间、北洛河上游、十大孔兑和泾河的马莲河上游等地区，该区不仅是黄土高原淤地坝最集中分布的地区，也是潼关以上水土流失最严重的地区。

图1 研究区范围

黄土高原淤地坝建设基本始于1950年代，1968—1976年和2004—2008年是淤地坝建设的两个高峰期，见图2（图中“陕北地区”指榆林市和延安市北部6县（区））。统计表明［16］，截止2015年，潼关以上地区共有淤地坝56 422座，其中大型坝5 658座、中型坝11 248座、小型坝39 516座；30%的大型坝（骨干坝）、69%的中型坝和90%的小型坝建成于1980年以前。

图2 潼关以上黄土高原逐年建成的大中型淤地坝的数量

河龙间和北洛河上游是淤地坝的集聚区，目前该区大型、中型和小型淤地坝数量分别占潼关以上总量的70%、88%、91%。该区也是老旧淤地坝集聚区：1990年以前，潼关以上的大中型淤地坝几乎全部分布在陕北的河龙区间和北洛河上游；晋陕两省约3.5万座小型淤地坝也主要分布于此，且大多建成于20世纪六七十年代。

2.2 数据采集本文采集了2008年水利部淤地坝安全大检查数据、2011年全国水利普查数据、黄河上中游管理局汇集的各省（区）1999—2015年统计数据，以及2008年、2011年、2014年、2015年和2017年相关市县的淤地坝调查成果，分析得到研究区相关支流在不同时期的淤地坝数量、大中小坝的比例、空间分布、控制面积及截至某年的淤积量等信息。

采集了1990年代以来有关淤地坝减沙作用的代表性研究成果［5-8，17］，得到相关支流（区间）在不同时期的淤地坝年均拦沙量。

采用的支流输沙量、实测径流量和降雨量数据均来自黄河水文年鉴和黄河水文数据库。根据研究区各支流来沙的年内分布特点，本文采用的汛期水沙数据均为6—9月数据。将汛期输沙量除以汛期径流量，可得到汛期含沙量。

利用空间分辨率8 km的卫星遥感影像，得到了典型支流1981—2017年植被归一化指数（NDVI）；利用空间分辨率为30～56 m的卫星遥感影像，提取了相关支流1978年、1998年、2010年和2013年的土地利用和植被盖度数据，分析得到相应支流的林草覆盖率；利用空间分辨率为2.1 m的卫星遥感影像，提取了相关支流2012年梯田面积及其分布数据。此类数据的采集与处理方法详见文献［17］。

2.3 数据处理为说明流域尺度上的林草和梯田覆盖情况，引入“林草覆盖率”和“林草梯田覆盖率”概念，前者指流域内林草叶茎正投影面积（Av）占流域易侵蚀区面积（Ae）的比例，后者指流域内林草叶茎正投影面积（Av）与梯田面积（At）之和占流域易侵蚀区面积（Ae）的比例［14］，即“100（Av+At）/Ae”。其中，流域的易侵蚀区面积Ae是指流域内剔除地面坡度小于3o的河川地和平原区、建设用地和石山区后的山丘区土地面积（km2），实际主要由不同植被盖度的林草地（含俗称的荒草地）、坡耕地和梯田组成，该区域显然是流域泥沙的主要来源地。

为比较不同支流在相同降雨和相同面积情况下的逐年输沙量变化、分析支流入黄沙量对淤地坝运用的响应，引入“归一化输沙量（SRi）”，计算公式为：

式中：Wsf为某支流入黄断面的实测输沙量，t；P25为日降雨大于25 mm的年降雨总量，mm。

大量实测数据表明，黄土高原大多数降雨并不产生径流和泥沙，如绥德韭园沟1954—1979年共降雨1713次，其中产流降雨仅119次。王万忠发现［18］，黄土地区日降雨达到25 mm时，土壤侵蚀达到“强度”标准。采用日降雨大于10、25和50 mm等不同的降雨指标，刘晓燕等［19］分析了流域尺度上林草覆盖率与产沙指数的响应关系，结果发现采用“日降雨大于25 mm的年降水总量（P25）”计算产沙指数，关系曲线的相关程度更高。因此，本文采用P25作为降雨指标。事实上，黄土高原此类降雨基本上发生在汛期。

不过，流域的输沙量并不能很好地反映流域的真实产沙量。土壤侵蚀量是指土壤在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下产生位移的物质量，而“产沙量”是指通过小流域出口断面的泥沙总量［20］；各小流域所产泥沙进入支流河道并输送至黄河，才能成为入黄输沙量。侵蚀是产沙和输沙的前提，但发生侵蚀并不意味着小流域和支流把口断面有泥沙输出。从服务于生产角度，更值得关注的是流域的产沙量。因此，为分析流域产沙能力的变化，引入“产沙指数”概念，是指流域内单位有效降雨在单位面积上的产沙量，其值越大，相同降雨情况下的产沙量越大，计算公式如下：

式中：Si为产沙指数，t/（mm·km2）；Ws为水文站控制区内的流域产沙量，t。

利用水文站实测输沙量数据，还原不同时期的淤地坝和水库拦沙量及灌溉引沙量，可大体推算出各支流不同时期的流域产沙量。

对比式（1）和式（2）可见，归一化输沙量与产沙指数的核心区别在于，式（1）中的Wsf是流域把口断面的实测输沙量，式（2）中的Ws是该断面以上的流域产沙量，由于坝库拦截和灌溉引沙等因素影响，实测输沙量往往小于该流域的实际产沙量。人们可以轻易获取某支流的逐年输沙量数据，但由于难以准确掌握数万座坝库的逐年拦沙量、通常只能获取其连续数年的年均拦沙量，因此很难获得流域的逐年产沙量数据。

为分析淤地坝因拦沙而导致的流域减沙效益，引入“产输比”概念，是指流域内淤地坝控制区产沙模数与把口水文站控制区（扣除淤地坝控制区）输沙模数之比。其中，淤地坝控制区的产沙模数等于区内年均产沙量除以该控制区面积，输沙模数是水文断面实测输沙量除以水文控制区面积（扣除淤地坝控制区面积）。“产输比”与“泥沙输移比”的区别在于，后者是断面以上流域侵蚀量与断面输沙量的比值［21］，而“侵蚀量”与“产沙量”显然存在差异。

必须承认，以上给出的淤地坝控制区产沙模数计算方法并不严谨。黄土高原的淤地坝均分布在小流域内，其中中小型淤地坝多布置在支毛沟，因此淤地坝所拦泥沙的性质介于小流域的侵蚀量和产沙量之间。不过，只要淤地坝数量足够多，仍可近似说明所在小流域的产沙水平。

分析“产输比”的定义可见，其值越大，小流域所产泥沙能够被输送到黄河的可能性越小（无坝库工程拦截情况下），亦即淤地坝对黄河的减沙量占淤地坝拦沙量的比例越小。换局话说，产输比越大，淤地坝因拦沙而带来的相对于黄河的减沙效益越小。在此情况下，即使没有淤地坝，小流域所产泥沙的相当部分也难以输送到黄河。

3 淤地坝拦沙与黄河减沙的关系

1990年代以来，黄河水沙变化研究基金项目、国家“十一五”和“十二五”科技支撑计划项目等均曾对不同时期的淤地坝拦沙量进行过全面调查和计算［5-8，17］，结果见图3。由图3可见，淤地坝拦沙量在1970—1989年达到顶峰，之后逐渐降低，这与建成时间、空间分布和设计拦沙寿命基本呼应；66%～80%的拦沙量集中在河龙区间和北洛河上游。

图3 不同时期的淤地坝拦沙量

不过，淤地坝拦沙量及其导致的入黄泥沙减少量不一定相等。利用2008年、2011年、2014年、2015年和2017年相关市县的淤地坝调查成果，对相关支流淤地坝的数量、控制面积和近年实际拦沙量进行了分析统计，并同时采集了流域林草梯田覆盖率和把口断面实测输沙量数据，结果见表1。为尽可能剥离水库拦沙的干扰，本文在计算支流的输沙模数时，还原了水库拦沙量，或尽可能选择水库较少的支流作为研究样本；为减少“旧淤地坝近年拦沙量较难确定”因素的干扰，未将老旧淤地坝集中的无定河、清涧河和佳芦河纳入分析。由表1可见，无论是来沙较粗的十大孔兑、窟野河上游和皇甫川，还是来沙较细的典型黄土丘陵区支流，绝大多数支流的“产输比”都大于1。

近40多年来，黄土高原的林草植被覆盖率大幅提高，大规模梯田建成投运［22］。产沙环境如此巨变，加之淤地坝削减洪峰和洪量，必然引起含沙水流演进规律变化。为深入认识流域下垫面变化对产输比的影响，以区域内没有水库或水库拦沙量已知、老旧淤地坝极少或其拦沙量已知、仍有拦沙功能的淤地坝控制面积不低于流域水蚀面积的10%为原则，选择砾质丘陵区和黄土丘陵区典型支流，点绘了流域林草梯田覆盖率与产输比的关系，结果见图4。图4中的砾质丘陵区支流包括十大孔兑中的西柳沟、罕台川和毛不拉，以及窟野河转龙湾及新庙以上地区；黄土丘陵区支流包括表1中的非砾质丘陵区支流，以及马莲河上游、朱家川、清凉寺沟、屈产河和昕水河等。图4共计采用了31个数据点，其中16个数据点的“仍有拦沙功能的淤地坝控制面积占流域水蚀面积的比例”为20%～59%。

表1 淤积坝拦沙量和实测输沙量对比

图4 林草梯田覆盖率变化对流域产输比的影响

由图4可见：

（1）无论是地表土壤中黏性矿物较多、粗沙含量低的黄土丘陵区，还是地表土壤中黏性矿物极少、粗沙含量高的砾质丘陵区，均表现出相同的规律，即流域的“产输比”几乎都大于1，而且随流域林草梯田覆盖率的增加而增大。

（2）砾质丘陵区的产输比均明显大于黄土丘陵区，这是来沙粒径不同使然。在砾质丘陵区，泥沙粒径大于0.05 mm者高达60%～80%，来沙中不仅有黄土，而且有大量风沙和小石子，后者极易沉降淤积；而在黄土丘陵区，粒径大于0.05 mm的粗泥沙含量只有20%～40%。

砾质丘陵区的现象，与十大孔兑在不同河段的河床淤积物粒径组成变化相呼应。侯素珍等对西柳沟、罕台川和毛不拉的河床淤积物进行取样分析，结果发现［23］，孔兑上游河床淤积物的中值粒径D50是入黄口断面处的21～52倍，甚至是库不齐沙漠风积沙的9倍以上。

（3）在黄土丘陵区，当流域林草梯田覆盖率小于35%时，产输比大体等于1；林草梯田覆盖率大于35%后，产输比随林草梯田覆盖率的增大呈指数增加。在黄土高原严重水土流失区，林草梯田覆盖率为10%～30%恰是其20世纪中后期的总体状况，因此该时期流域所产泥沙基本上可以输送至黄河（若无坝库拦截）。该结论与前人研究成果基本吻合：基于无定河中下游地区1960年代的实测洪水数据，龚时旸等［24］分析了从流域坡面、毛沟、支沟和干沟，到各级支流把口断面的含沙量变化，发现暴雨洪水期间的含沙量始终维持在一个极高的量级上，因此认为土壤侵蚀量与入黄泥沙量基本相等；利用1970—1989年黄河中游155座“闷葫芦”淤地坝的拦沙量、以及相关支流的植被和地形等信息，景可等［25］推算了流域侵蚀量，并与同期实测输沙量进行了对比，结果发现，河龙区间面上侵蚀量大体为入黄输沙量的1.108倍，在龙门—三门峡区间（泥沙粒径较细）为1.036倍。

（4）当林草梯田覆盖率大于40%（砾质丘陵区）或60%（黄土丘陵区）时，产输比达5.5以上，说明此时的小流域不仅产沙极少，而且所产泥沙的80%左右难以输送至黄河（无坝库拦截情况下）。

4 淤地坝运用对流域产沙的影响

淤地坝不仅具有拦沙作用，其拦沙所形成的坝地还可使被占压的沟谷免受侵蚀、并通过抬高侵蚀基准面而减轻沟谷的重力侵蚀，通过削减洪峰和降低出库含沙量而改变下游河床的冲刷量，进而减少流域产沙。

目前，黄土高原的淤地坝主要分布在黄土丘陵第1副区和第2副区，该区地形如图5所示。在坡面植被很差、梯田极少的20世纪六七十年代，这些地区（峁边线以下）沟谷地产沙量一般可达流域沙量的50%～60%［24-26］。理论上，淤地坝拦沙所形成的“坝地”能够完全遏制其淤积面以下的沟谷产沙，并降低淤积面附近重力侵蚀的风险。

图5 黄土丘陵区沟道小流域的地形

统计和实地调查表明，陕北现状大、中、小型淤地坝的坝高一般为20～30 m、10～20 m和5～10 m，该高度通常不足当地峁边线高度的1/2～1/4（图6）。而且，淤地坝滞洪拦沙对下游河床的减沙作用是不确定的，既有削减洪水流量所产生的河床减冲作用，又有含沙量降低、水流挟沙力富余可能导致的增冲作用。

图6 陕北典型坝地

选择淤地坝集中分布的陕北支流，分析坝地对流域产沙的削减作用。表2是该区典型支流在20世纪中后期的主要下垫面信息，表中“梯田占比”和“坝地占比”分别指梯田或坝地面积占流域水蚀面积的比例。由表2可见，从1979年到1996年，该区林草覆盖状况总体上略有改善，其中无定河中下游和佳芦河流域已有一定规模的梯田，最终使林草梯田覆盖率由20.2%增大到23.6%；至1996年，该区坝地面积占水蚀面积的平均比例为1.23%，其中无定河中下游和佳芦河流域达到1.6%左右。

表2 陕北典型支流下垫面情况

图7是陕北支流1950年代至1990年代的产沙指数变化。由图7可见：

（1）与梯田极少的1956—1969年相比（因无遥感信息，同期林草覆盖率不详），尽管1970年代该区梯田占比已达2.13%、坝地占比达0.57%，但其1970年代产沙指数较1956—1969年变化不大，大理河和清涧河流域的产沙指数甚至更高，说明新增梯田和坝地的减蚀作用已被林草退化所抵消，该认识与前人研究结论基本吻合［22，27］。

图7 陕北支流产沙模数变化

（2）1990年代，该区坝地占比平均为1.2%，产沙指数较1970年代偏低16.9%。由表2可知，同期梯田面积占比为6.5%、林草覆盖率与1970年代相近。采用文献［17］提出的方法，计算得到1990年代梯田的减沙作用为12.3%，进而推断1990年代坝地的减沙作用为4.6%。对照同期坝地面积占比“1.2%”可见，坝地减沙作用的“空间影响范围”可大体达自身面积的4倍，达到“以1当4”的效果，远大于冉大川提出的“1.75倍”［11］。遗憾的是，即使在淤地坝最为集中的河龙间，目前的坝地也只有743 km2；在龙门-潼关区间和黄河上游的广大地区，现状坝地合计仅约100 km2。

在林草梯田覆盖状况变化很小的20世纪中后期，河龙间淤地坝集聚区的产沙模数约10 000～20 000 t/km2，因此估计1990年代600 km2的坝地可减少产沙3 000万 ～3 500万t。不过，2000年以来，随着大规模梯田投运和林草植被大幅改善，梁峁坡下沟的径流量大幅减少，进而降低了沟谷的侵蚀产沙动力；同时，沟谷植被的大幅改善，也使其自身的抗蚀能力大幅提高。因此，单位面积坝地的实际减蚀作用会较1990年代下降，该推测在韭园沟等典型小流域2009年以来的产沙情况得到证明。

绥德韭园沟流域（把口断面以上流域面积70.1 km2）和裴家峁流域（把口断面以上流域面积39.5 km2）是两条紧邻的无定河一级支流，其地形和地表土壤基本相同，天然时期产沙模数均约18 000 t/km2·a。1982年以来，两流域植被状况基本相同、且逐渐改善，2009年以后基本稳定，见图8。2012年梯田面积占旱耕地面积的比例分别为22%和23%。截至2009年底，韭园沟流域共建成淤地坝217座、坝地面积2.52 km2（坝地面积占比为3.6%）；裴家峁流域内只有8座淤地坝，坝地面积0.24 km2、占比0.6%。由此可见，两流域是研究坝地减蚀作用的理想流域。

图8 韭园沟、裴家峁和岔巴沟流域植被覆盖变化情况

2009—2016年，韭园沟流域和裴家峁流域的年均有效降雨量P25分别为202.84和189.15 mm，较多年均值偏丰约26%。实测年均输沙量分别为8547和29 818 t，相应的输沙模数分别为121和755 t/km2，折算成相同降雨条件的输沙模数分别为121和810 t/km2，分别较其天然时期减少99.3%和95.5%。目前，韭园沟淤地坝已实现对流域面积的全控制，故若还原淤地坝的拦沙量，两流域产沙模数较天然时期的减幅之差更小。

岔巴沟流域（把口断面流域面积187 km2）与以上两流域相距约30 km，土壤、植被和梯田状况相近，现有179座淤地坝、坝地面积约3 km2。2009—2016年，在流域年均降雨量P25为180 mm情况下，岔巴沟年均输沙量10.03万t，输沙模数536 t/km2；若还原淤地坝拦沙量，岔巴沟流域的产沙模数也与裴家峁流域接近。

由此可见，在小流域“上游”林草梯田覆盖率大幅改善背景下，“下游”坝地的减沙作用难以充分发挥。不过，淤地坝仍可继续为当地群众提供优良耕地、用水和交通便利。

5 淤地坝减沙作用的时效性

淤地坝主要通过拦截小流域所产泥沙和减轻沟道侵蚀等两大途径实现对入黄沙量的削减。不过，即使在淤地坝最集中的河龙区间，目前的坝地面积也只有易侵蚀区面积的0.2%～2%，因此“拦沙”仍是淤地坝实现减沙的主要途径。

依靠有限的库容，去拦截无限的泥沙，由此决定了淤地坝依靠拦沙而换来的减沙作用必然有很强的时效性。像水库一样，一旦拦沙库容淤满，淤地坝因拦沙而取得的减沙作用随即消失，只有坝地的减蚀作用得以可持续维持。

20世纪中后期，陕北是淤地坝最多的地区。因此，本文选择淤地坝集中、且有实测水沙数据的秃尾河高家堡至高家川区间、佳芦河申家湾以上、无定河丁家沟至白家川区间、清涧河延川以上和延河甘谷驿以上等陕北支流，分析淤地坝减沙作用的可持续性。该区总面积1.84万km2，其绝大多数淤地坝建成于1980年以前；截止1999年，区内只有1座大型水库（延河王窑水库，1972年建成）和5座中型水库；1978年和1998年，该区的林草梯田覆盖率分别为20.56%和22.42%，即增量很小。该区其它下垫面信息见表2。

支流入黄输沙量是流域下垫面和降雨共同作用的集中体现，因此可通过输沙量的逐年变化，分析淤地坝减沙作用的时效性。由图9可见，除发生了淤地坝大规模水毁的1977年外［9］，研究区的归一化输沙量在1970—1980年代大幅降低，但1990年代明显反弹、尤以清涧河和大理河反弹突出，该过程与同期淤地坝数量变化（图2）和当时产沙环境下的设计拦沙寿命基本呼应（大型坝10～30年，中型坝5～10年，小型坝3～5年）。

图9 陕北支流归一化输沙量变化

进一步分析图9发现，与1964—1979年相比，尽管明显反弹，但1994—1999年的年均归一化输沙量仍总体偏低32%，扣除梯田和坝地的减蚀作用后仍偏低约15%，说明仍有部分淤地坝在继续发挥拦沙作用。1998—2000年以后，该区植被大幅改善、同时又有大量高标准梯田建成，加之2003年以后水利部淤地坝亮点工程实施，不仅使输沙量反弹势头得到有效遏制，甚至入黄泥沙减幅高达85%～95%。

汛期含沙量也是反映流域产沙强度的重要指标。由图10可见，与归一化输沙量一样，在淤地坝众多的陕北支流，汛期含沙量也在1972年以后急剧下降，1990年代大幅反弹。2002年，清涧河汛期平均含沙量甚至高达656 kg/m3，是1954年以来的实测最大值。

图10 陕北典型支流汛期含沙量变化

以上结果与陕西省水保局1995年完成的1994年陕北地区淤地坝水毁情况调查结论基本呼应［2］，该调查成果指出，20世纪六七十年代所建淤地坝大部分已经淤满；约90%的小型淤地坝已经没有滞洪库容。

由此可见，一旦拦沙功能失效，现有淤地坝的减沙作用将随之回落，最终将主要靠坝地的沟谷减蚀作用实现减沙。

要维持淤地坝的现状拦沙作用，必须持续不断地推进淤地坝的建设步伐。然而，实地调查发现，随着黄土高原社会和经济环境的变化，2010年以来各地新建淤地坝的数量大幅减少，潼关以上地区每年建成的淤地坝数量不足100座。

6 结果与讨论

（1）拦沙是淤地坝最重要的功能，但淤地坝拦沙量与其导致的入黄泥沙减少量不一定相等。利用大量实测数据的分析表明，淤地坝拦沙量一般大于或等于入黄泥沙减少量；流域林草梯田覆盖率越大、地表土壤粒径越粗，淤地坝控制区的产沙模数与无控区输沙模数之比越大，即淤地坝因拦沙所带来的流域减沙量占其拦沙量的比例越小。

在林草梯田覆盖状况较差的20世纪后半期，绝大部分黄土丘陵区的林草梯田覆盖率只有10%～30%，因此淤地坝每拦1 t泥沙，入黄泥沙大体可减少1 t。然而，2000年以来，黄土高原林草梯田覆盖状况大幅改善。目前，黄土高原砾质丘陵区的林草梯田覆盖率已达40%～50%；在黄土丘陵区，原本水土流失严重的延安北部和河龙间山西支流的林草梯田覆盖率多在50%～65%，其它陕北支流也达40%～50%。据图4推断，在此类地区，即使没有淤地坝，小流域所产泥沙也多半难以输送至黄河，淤地坝因拦沙而带来的减沙效益占比也大幅降低，需拦沙2～5 t才能减少入黄泥沙1 t。

（2）失去拦沙能力后，淤地坝仍可以依靠其坝地发挥沟谷减蚀作用，如陕北坝地在1990年代的减沙作用“空间影响范围”大体达自身面积的4倍，单位面积坝地的减沙作用超过水平梯田。

不过，目前黄河潼关以上黄土高原的坝地总面积仍不到850 km2，即使在淤地坝最集中的河龙间，坝地面积占水蚀面积的平均比例也不足1%。而且，随着流域坡沟植被大幅改善、大量梯田建成投运，进入沟谷的地表径流量及其流速大幅降低，限制了坝地减蚀作用的充分发挥。从陕北典型小流域韭园沟、岔巴沟和裴家峁的实例看，目前单位面积坝地的实际减蚀作用明显降低。

（3）淤地坝减沙作用的时效性突出，一旦拦沙库容淤满、拦沙功能失效，即失去其大部分减沙能力，之后主要靠坝地减蚀而实现减沙。实测水沙数据表明，在淤地坝集聚的河龙区间和北洛河上游，20世纪六七十年代建成的淤地坝绝大多数（尤其是占淤地坝总量90%以上的中小淤地坝）已失去拦沙能力。

陕北是黄土高原淤地坝最多的地区，也是老旧淤地坝集聚地。本文以该区淤地坝为研究对象，所提出的认识对探究黄土高原淤地坝的减沙作用及其时效性，具有较大现实意义。

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