陕西省北洛河流域水土流失问题分析
2020-08-14尚潇瑛贾晓辉
曲 艳 ,辛 琛 ,刘 俊 ,尚潇瑛 ,贾晓辉
(1.陕西省河流工程技术研究中心,陕西 西安 710018;2.陕西省江河水库工作中心,陕西 西安 710018;3.陕西秦力环保科技有限公司,陕西 西安710018)
1 流域概况
北洛河发源于榆林市定边县白于山南麓王盘山乡石涝沟,流向东南经吴起、志丹至甘泉县折向南,再经富县、洛川、黄陵,于白水进入关中平原地区,在大荔县东南三河口注入渭河。河流全长680.3 km,总流域面积26905 km2,陕西境内流域面积24552.0 km2,河长680 km,落差1175 m,多年平均流量31.0 m3/s。
洛河流域地形总体上是西北高、东南低。按地形地貌大致分为三种类型:
1)黄土丘陵沟壑区。处于富县县城以北的干流及支流葫芦河、沮河的中上游。区内地形破碎,梁、峁密布,沟壑纵横,梁窄坡陡,河谷深切,基岩出露。干流河谷海拔900 m~1506 m。
2)黄土高原沟壑区。处于白水、澄城县以北到黄陵、洛川、富县之间。区内坡、沟相间,塬高谷深,塬面一般高出河谷300 m~400 m。白水塬、澄城塬、洛川塬塬面开阔平坦,塬边较完整,其它如土基塬、羊泉塬、北塬、雷塬、隆太塬、塬面较小,塬边支离破碎。
3)关中平原区。处于白水县、澄城县以南。地势北高南低,海拔330 m~548 m。塬面平坦完整,地形以平原和黄土台塬为主,属本流域自然条件最好的地区。
全流域共涉及陕、甘两省18个县(区)。中游支流葫芦河上游位于甘肃的华池、合水两县。陕西境内涉及榆林、延安、铜川、渭南等市共16县(区),包括榆林市的定边、靖边两县,延安市的吴起、志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵、黄龙7县,铜川市的印台区和宜君县,渭南市的白水、澄城、蒲城、大荔、合阳5县。截至2017年底,陕西省洛河流域内总人口269.51万人,其中农业人口167.37万人,非农业人口102.14万人;常用耕地面积454.38万亩,其中川台及塬地303.65万亩,农田有效灌溉面积195.44万亩。
洛河流域按地理可分为陕北和关中两部分,近年来国民经济发展迅速,工业、农业、交通、能源等行业不断壮大和提高,经济结构也随不同地域的自然条件和资源形成各自独立的格局。
陕北以其石油资源为龙头,建成了交口河镇工业园区,是流域内最大的化工能源基地。关中土地肥沃,气候温和,引水灌溉历史悠久,农业生产实力雄厚,发展了洛惠渠、东雷抽黄等大型灌区,一直为流域内的粮食生产基地。同时由于投资力度加大,流域内水电、火电、纺织等工业及果品等经济作物种植业也都形成了规模,井灌区和抽水灌区亦有长足发展。
据2017年统计,流域内国民生产总值(GDP)915.58亿元,人均GDP3.40万元。其中第一产业增加值153.14亿元,第二产业增加值472.29亿元,第三产业增加值290.16亿元。陕西省洛河流域社会情况见表1。
表1 陕西省洛河流域社会情况表
续表1
2 水土流失治理程度
北洛河流域是渭河流域水土流失最为严重的区域之一,部分地区受土壤、地形、植被等因素的影响,土壤侵蚀强度大,水土流失严重,多年平均输沙量9916万t,是黄河泥沙的主要来源区之一。
陕西省北洛河流域内水土流失面积共计16700 km2,占省内流域面积的68%,其中多沙粗沙区面积6308 km2,占省内流域面积的26%。土壤侵蚀强度大,位于黄土丘陵沟壑区的定边、靖边、吴起、志丹等县,植被稀疏,土壤侵蚀模数高达1.48万t/(km2·a)[1]。
北洛河上游为黄土丘陵沟壑区,中游两侧为子午岭和黄龙山,均为次生林区,中部为黄土高塬沟壑区,下游进入关中冲积平原地区。北洛河的上中游地区,长期严重的水土流失,造成植被破坏,农田退化,河道大量淤积,旱涝灾害频繁发生,成为制约区域内经济、社会可持续发展的主要因素。流域内土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,流域内土壤侵蚀强度从剧烈到不明显侵蚀区均有分布,其中北洛河上中游区剧烈侵蚀占到流域的13.8%,极强烈侵蚀占到流域的13.6%,强烈侵蚀占到流域的8%,轻度及不明显侵蚀占到流域的42.1%,其余为中度侵蚀占到流域的22.5%。
1949年以来,通过国家八大片治理、坡耕地综合治理、小流域坝系工程、退耕还林还草、土地整治、封禁等项目的实施,截至2010年底,北洛河流域水土流失综合治理面积累计达到7700万km2,其中兴修基本农田19.2万hm2,营造水土保持林32.06万hm2,经济林果10.8万hm2,人工种草11.25万hm2,封禁治理3.75万hm2;建成中、小型淤地坝1880座,骨干坝70余座,水土流失治理度由1995年的25.74%提高到2010年的46.1%。
陕西省北洛河流域水土流失治理程度指标采用陕西省北洛河流域内各市(县)水土保持局(工作站)2017年统计数据。统计结果表明,截止2017年底,陕西省北洛河流域水土流失面积为17434.81 km2,累计水土流失治理面积10277.73 km2,水土保持治理程度为58.95%。陕西省北洛河流域2017年水土流失治理程度指标数据统计见表2。
表2 陕西省北洛河流域2017年水土流失治理程度指标数据统计表
3 水土流失问题分析
北洛河流域是渭河流域水土流失最为严重的地区之一,水土流失类型以水力侵蚀为主,风力侵蚀次之。北部为多沙粗沙区,水土流失严重,以水力侵蚀为主、风水蚀交错;南部为子午岭林区和关中平原,由于人类活动的影响,局部水土流失严重,以水力侵蚀为主。
北洛河流域水土流失的主要特点为:
(1)面积大、土壤侵蚀差异明显。陕西省北洛河流域水土流失面积为1.67万km2,占省内流域面积的68%,土壤侵蚀差异明显,从多沙粗沙区定边、靖边、吴起、志丹四县的极强度侵蚀区到黄陵、黄龙的轻度侵蚀及不明显侵蚀区均有分布[1]。
(2)植被覆盖度低,水土流失严重。北洛河大部分处在中轻度水土流失区,由于风蚀、水蚀、沙尘暴、鼠害、虫害等自然因素和人类长期不合理的经济活动,如陡坡开垦、林草乱樵、过牧等严重破坏了地表植被,植被在裸岩、裸土地、疏林地、荒地与坡耕地或梯田间呈不整齐的片状、块状或短带状的分散分布。冬季寒冷干燥多风沙,夏季炎热多暴雨,降水量不平衡,年降水变率大,暴雨集中,造成了表土的面蚀、溅蚀及强烈的地表径流和泥沙流失,破坏了地面植被和稳定的地形,使土壤和水分条件恶化,土地生产力降低,形成荒漠化,造成严重的水土流失,导致生态环境不断恶化、生态平衡失调。
(3)时空分布集中。北洛河全流域多年平均天然来沙量1.06亿t,由于水土保持及降雨条件变化,1970年~2000年系列北洛河全流域多年平均天然来沙量为0.85亿t,其中陕西省境内0.84亿t。1970年~2000年系列北洛河全流域多年平均入黄泥沙0.7亿t,其中陕西省境内0.69亿t。北洛河泥沙主要来自干流志丹县刘家河水文站以上,属多沙粗沙区范围,流域面积仅占陕西省境内北洛河流域面积的38%,而来沙量占88%。流域产沙量年内分配相对集中,其中汛期(6月~9月)产沙量占全年的75%~94%,来沙又往往集中于几场大的暴雨洪水,许多地方一次暴雨的侵蚀量占全年总侵蚀量的60%以上。
北洛河流域水流含沙量大、水沙异源,泥沙主要来自上游地区,而径流则主要来自中下游地区;流域水沙年际变化大、年内分布不均,水沙量主要集中在汛期,汛期水量约占年水量的60%,沙量约占年沙量的90%,汛期水沙组成上,泥沙主要集中在洪水期100 m3/s以上流量级。
4 结论及建议
陕西省北洛河流域水土流失面积为1.67万km2,占省内流域面积的68%,土壤侵蚀差异明显,植被覆盖度低,尤其是上游区位于黄土丘陵沟壑区的定边、靖边、吴起、志丹等县,植被稀疏,土壤侵蚀模数高达1.48万t/(km2·a)。虽然经过治理,水土流失治理率从1995年的25.74%提高到2017年的58.95%,但受当地气候土壤等自然条件限制,水土流失治理工作依然任重道远。
针对北洛河水土流失严重的情况,需加大水土流失治理力度,可采用物理固沙保土、恢复天然植被、人工植树造林、封山育林等措施进行治理。