定西市安定區(qū)稱鉤河小流域水土流失監(jiān)測效益分析與實(shí)踐

陳小東

（甘肅省定西市安定區(qū)水土保持工作站，甘肅定西 743000）

1 稱鉤河小流域水土保持治理情況

稱鉤河流域位于定西市安定區(qū)城西北45 km，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū)，系黃河流域祖歷河水系二級支流，流域總面積118 km2。流域行政區(qū)域轄稱鉤驛鎮(zhèn)的周家河、花園、川坪、平安、雙樂、稱鉤、好麥、新勝8個行政村。地理位置位于東經(jīng)104°14′15"～104°28′31"、北緯35°41′7"～35°35′10"，海拔1 957～2 273 m，相對高差316 m。截至2019年底，流域內(nèi)累計(jì)完成坡面治理面積7 561.22 hm2，其中修建梯田5 554.13 hm2，主要分布在溝谷階地和5°～25°的陰坡地；營造喬木林374.82 hm2、灌木林923.49 hm2、經(jīng)濟(jì)林118.09 hm2，主要分布在梁峁及25°以上的陡坡地；種草345.79 hm2，退耕還林244.9 hm2，主要分布在25°以上的坡地及梁峁處，坡面治理度達(dá)到69.32%。

流域內(nèi)共建成淤地壩74座，其中骨干壩20座，中型壩22座，小型壩32座，骨干壩、中型壩、小型壩的數(shù)量比例為1∶1.1∶1.6。在以小流域?yàn)閱卧乃帘３志C合治理中，以“山頂植樹造林戴帽子，山坡退耕還草披褂子，山腰興修梯田系帶子，山底覆膜建棚圍裙子，溝底打壩蓄水穿靴子”的治理模式基本全面體現(xiàn)了稱鉤河小流域水保措施分布特征。

2 監(jiān)測內(nèi)容與方法

安定區(qū)稱鉤河小流域監(jiān)測內(nèi)容包括降水、徑流、泥沙、土壤含水量和植被覆蓋度/郁閉度等。其中，降水為全年觀測，土壤含水量和植被覆蓋度觀測期為4-10月，徑流泥沙為汛期觀測。

2.1 降水監(jiān)測

2.1.1 監(jiān)測方法 多年的降水特征采用調(diào)查法，即通過調(diào)查安定區(qū)氣象部門降雨資料獲取。本年度降水指標(biāo)直接通過實(shí)時觀測獲取，即在流域內(nèi)的高家岔壩、陽山嘴壩及徑流小區(qū)附近分別布設(shè)雨量站一處，每處雨量站分別配置虹吸式自記雨量計(jì)和簡易雨量筒1臺（套），進(jìn)行降水觀測，計(jì)算降水指標(biāo)。自記雨量計(jì)在4-10月期間每天監(jiān)測，簡易雨量筒在有降雨時采用四段制全年監(jiān)測。

2.1.2 監(jiān)測結(jié)果 高家岔站全年發(fā)生降水116 d（其中降雪31 d），年降雨487.4 mm，其中汛期（6-10月）降雨331.3 mm，汛期降雨量占全年降雨量73.3%，24 h最大降雨量46.1 mm，最大次降雨量56.7 mm，最大30 min雨強(qiáng)27.84 mm/h，年降雨侵蝕力670.97 MJ·mm/（hm2·h），其中最大降雨侵蝕力313.16 MJ·mm/（hm2·h）。

徑流小區(qū)站全年發(fā)生降雨74 d（其中降雪21 d），年降雨417.8 mm，其中汛期（6-10月）降雨267.1 mm，汛期降雨量占全年降雨量69.4%，24 h最大降雨量63.1 mm，最大次降雨量63.8 mm，最大30 min雨強(qiáng)31.37 mm/h，年降雨侵蝕力723.28 MJ·mm/（hm2·h），其中最大降雨侵蝕力464.06 MJ·mm/（hm2·h）。

二站平均年降雨量452.6 mm，其中汛期平均降雨299.2 mm，汛期降雨量占全年降雨量的71.5%[1-3]。

2.2 徑流泥沙

2.2.1 控制站 ①監(jiān)測方法。小流域徑流泥沙監(jiān)測水位觀測按照《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》GBJ138－90要求進(jìn)行，流量測量按照《河流流量測驗(yàn)規(guī)范》GB50179－93要求進(jìn)行，采用面積包圍法計(jì)算，泥沙觀測按照《河流懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)規(guī)范》GB50159－92要求進(jìn)行。②監(jiān)測結(jié)果。本年把口站徑流量為630.3萬m3。徑流深53.4 mm，徑流系數(shù)0.06，產(chǎn)沙模數(shù)4.48 t/hm2。因受把口站上游約480 m處一洗砂企業(yè)在主溝道內(nèi)攔截流水形成圍堰，從而使把口站產(chǎn)流產(chǎn)沙受到一定干擾，使把口站產(chǎn)流產(chǎn)沙受到一定干擾，2018年最大含沙量340 g/L，平均含沙量10.8 g/L。

2.2.2 徑流小區(qū) ①監(jiān)測方法。在監(jiān)測方法上，由于無分流設(shè)施，各小區(qū)徑流量直接通過讀取集流池池壁上的水位或用水尺測量水深，然后通過集流池底面積與水深計(jì)算得到。土壤流失量通過采樣、沉淀、烘干、稱重等環(huán)節(jié)后進(jìn)行計(jì)算。②監(jiān)測結(jié)果。因本年度各小區(qū)共產(chǎn)流產(chǎn)沙6次，分別發(fā)生于6月4日、6月27日、7月8日、8月2日、8月20日、8月26日，坡度均為15°，坡長20 m，經(jīng)計(jì)算，15-1～15-5號小區(qū)植被覆蓋度為65%、75%、0%、30%、55%；年經(jīng)流深11.6、7.9、14.9、20、3.2 mm；年土壤流失量分別為0.18、1.57、4.36、6.28、0.65 t/hm2。

3 監(jiān)測效益

安定區(qū)稱鉤河小流域監(jiān)測效益分析包括治理程度、各項(xiàng)措施減少土壤流失量及其新增蓄水能力等。

3.1 坡面治理度坡面治理度是衡量小流域坡面治理程度的指標(biāo)，通過坡面治理動態(tài)監(jiān)測結(jié)果，即坡面治理工程數(shù)量及其變化計(jì)算坡面治理度。坡面治理度為坡面累計(jì)治理面積與坡面水土流失面積的比值，采用下式計(jì)算：

P=L/S坡*100%=L/（S總-S溝）*100% （1）

其中，P、L、S坡、S總、S溝分別為坡面治理度（%）、坡面累計(jì)治理面積（hm2）、坡面水土流失面積（hm2）、小流域水土流失面積（hm2）、流域內(nèi)溝道面積（hm2），S坡=S總-S溝。

截至2019年底，流域內(nèi)坡面累計(jì)治理面積L為7 561.22 hm2，水土流失面積S總為11 800 hm2，溝道面積S溝為892.56 hm2，坡面水土流失面積S坡為10 907.44 hm2，經(jīng)計(jì)算，流域坡面治理度達(dá)到69.32%。

3.2 治坡措施減少水土流失量根據(jù)坡面措施數(shù)量及其年保土蓄水效益計(jì)算坡面措施攔沙量及蓄水量。當(dāng)?shù)夭煌胧﹩挝幻娣e年保土效益為：梯田72.45 t/hm2，種草46.5 t/hm2，水保林與經(jīng)濟(jì)林39.15 t/hm2。不同措施單位面積年蓄水效益為：梯田169.65 m3/hm2，種草134.25 m3/hm2，水保林與經(jīng)濟(jì)林108.75 m3/hm2。結(jié)合現(xiàn)有措施數(shù)量梯田5 799.03 hm2（含244.9 hm2梯田退耕林面積）、喬木林374.82 hm2、灌木林923.49 hm2、經(jīng)濟(jì)林118.09 hm2、種草345.79 hm2，流域內(nèi)梯田（含244.9 hm2梯田退耕林面積）、種草、水保林等各類措施年攔沙量依次為42.01萬t（含244.9 hm2梯田退耕林?jǐn)r沙量）、1.61萬t、5.55萬t，坡面年總攔沙量達(dá)到49.17萬t；蓄水量依次為98.38萬m3（含244.9 hm2梯田退耕林蓄水量）、4.64萬m3、15.40萬m3，坡面年總蓄水量達(dá)到118.42萬m3。

3.3 溝道工程（淤地壩）減少土壤流失量溝道工程（淤地壩）減少土壤流失量即為壩系工程攔沙量。據(jù)測算，全流域74座淤地壩攔沙量本年度攔沙總量達(dá)到33 307.29 t，其中20座骨干壩為7 789.5 t，占23.39%，22座中型壩為11 340 t，占34.05%，32座小型壩為14 177.79 t，占42.57%。