十一五期间我国水土保持科学研究工作综述

十一五期间我国水土保持科学研究工作综述

黄河水利委员会绥德水库科学试验站（以下简称绥德水保站）建于1952年，主要研究黄土山区第一次水土流失规律，以及各类型、综合水土流失措施和综合措施的试验、示范和推广。2000年，黄委员会批准成立黄河水利监督办公室。该职能将炮检和控制在黄河水资源的管理和生态建设项目的各个领域。建站50多年来,绥德水保站先后开展了水土保持基础研究、应用研究和小流域综合治理等多方面的工作,取得了130多项科研成果,建立了韭园沟、辛店沟、桥沟等水土保持试验、示范基地,为黄河中游水土流失治理、减少入黄泥沙发挥了重要作用。“十一五”期间,绥德水保站面对新的形势和新的发展机遇,调整工作思路,创新工作方式,在许多研究领域取得了突出成绩。1试验成果的应用绥德水保站结合“维持黄河健康生命”和“四个重点转向”的治黄新形势的要求,将水土保持科研的主攻方向和工作重点转向黄河多沙粗沙区,相继开展了黄河多沙粗沙区坝系工程安全评价方法、小流域坝系监测及评价系统、沟道坝系相对稳定及水资源利用、生态工程建设管理等方面的课题研究;在试验研究的过程中注重技术创新,先后建立了典型小流域坝系监测方法及评价系统、坝系工程安全评价指标体系和沟道坝系相对稳定实体样板;成功示范推广了红枣苗木培育及丰产栽培、集雨节水等新技术,为黄河多沙粗沙区的治理提供了科学依据,各项研究成果通过了上级验收并得到了专家认可。(1)成坝条件分析在对区域内典型流域进行详细调查的基础上,建立淤地坝安全因素数据库,并采用数学分析法,从自然因素和人为因素两个方面按照目标层、制约层、要素层3个层次进行病险坝形成或加剧的成因分析,确定病险坝类型和等级,建立坝系工程安全评价指标体系。同时,采用层次分析法对淤地坝运行情况进行评价,确立了坝系工程安全评价方法,为黄河多沙粗沙区坝系工程安全评价提供科学依据。(2)应用卫星遥感影像开展坝系治理的信息化分析以王茂沟流域为典型开展坝系监测评价系统的试验研究:应用GIS技术提取王茂沟流域基础地理空间信息,建立各种地理空间信息图层;应用高分辨率卫星遥感影像提取淤地坝数量、位置、淤地面积、淤积分布、淤积数量、坝地利用状况、水资源利用状况等相关专题信息,建立水土保持治理措施相关专题图层;采取常规监测、高精度卫星影像与中精度卫星影像对照的方法,分析建立王茂沟流域坝系监测及评价系统的基本框架,为黄土高原世界银行贷款项目、生态建设项目的坝系监测提供技术依据。该项成果获中国水土保持学会首届科学技术奖。(3)水沙利用模式在对韭园沟坝系现状进行调查分析的基础上,提出坝系结构指标,分析总结出拦淤排、清洪分治、拦淤种植、支沟拦淤排等水沙利用模式。同时,结合调查,对韭园沟坝系防洪能力、坝系保收能力和相对稳定指标进行分析,并经初步试验提出水资源的优化利用和合理配置模式,为深入开展沟道坝系水资源利用研究提供了技术支撑。(4)坝系综合治理方法研究从不同地貌部位的养分分布、土壤水分分布等七因素的角度研究综合防治措施配置,从沟道建设与坡面治理相结合的角度分析研究坝系相对平衡条件,从综合治理与开发相结合的角度研究坝系农业措施配置,改进了小流域综合治理方法。结合示范区生态工程建设,试行了项目法人制、建设监理制和工程招标投标制“三项制度”改革,积累了管理经验,为开展多沙粗沙区治理提供了样板和科学依据。(5)生长和推广着良种化技术的研究为进一步探索水土保持实用技术,开展了红枣新品种的苗木培育、丰产栽培、节水灌溉、整形修剪、病虫害防治等综合管理技术的试验研究,在示范区推广赞皇大枣和骏枣良种20hm2。结合周边区域农林作物生长需求,分析研究了不同结构蓄水设施的年集水量、用水量及来水用水平衡指标,选择在辛店沟1hm2试验区实施低压管灌、渗灌、塑料薄膜覆盖等综合性节水技术,形成适宜当地农林作物生长的集雨节水技术方案,为大力推行雨水资源化利用提供了重要技术支撑。2观测数据的采集与传输绥德水保站先后实施了“黄土丘陵沟壑区第一副区典型小流域原型观测”、“黄土丘陵沟壑区第一副区典型小流域水土流失与试验分析”等项目,进一步完善观测站网和观测内容,提升观测技术和手段。主要工作内容有:先后改建桥沟等6个观测断面,新建3个径流小区;探索实施韭园沟、桥沟沟口等5个测站的自动观测,有18个雨量站实现了雨量观测数据的自动采集与传输;增加蒸发量观测和小流域淤地坝淤积观测;开发水土保持原型观测数据管理系统,同步开展了对水沙资料的试验分析,完成了2006—2009年各人工观测数据的整编,将人工观测数据与自动观测数据进行逐次、逐月、逐年比测分析;开展韭园沟与裴家峁沟洪水、输沙对比分析及裴家峁沟年最大次洪水径流系数分析;利用桥沟1994.08.04洪水对水文手册“设计洪水”计算方法进行了验证分析等,为深入开展多沙粗沙区水土流失规律研究提供了重要技术依据。3监测数据分析绥德水保站完成了榆林监测分中心基础设施设备建设规划,并开展了监测系统(一期)建设;按计划实施了监测环境与基础设施改扩建工程,建立局域网和小气候自动观测站;开展黄河水土保持生态工程韭园沟示范区水沙效益、生态效益、经济效益和社会效益的监测,分析评价示范区建设成效;结合示范区建设,开展韭园沟流域遥感影像解译的野外解译标志调研、信息收集以及内业各类措施的解译、分类及提取工作,对建站以来的次洪水特征进行了同频率输沙分析;应用“3S”等新技术开展王茂沟22座淤地坝淤积的快速监测,为黄河流域水土保持生态工程建设的动态管理提供了依据。4黄河干流河道执法执法黄委绥德水政监察大队于2003年8月成立,2008年升为支队,配备有专职人员和执法装备,完善相关制度,规范执法程序。“十一五”期间,先后对辖区陕西、山西两省20多个县(市)的黄河干流河道取水、取沙、排污等情况进行了不定期监督检查,建立了黄河干流晋陕峡谷河段的河道、社会经济、河道工程、建设项目、水文站等信息数据库,并积极参与黄河北干流河段汛前水行政执法检查,对擅自侵占河道、倾倒弃土弃渣等案件进行及时查处。严格按照《黄河上中游流域取水许可管理实施细则》规定,加强对辖区取水口的监督管理,按时开展取、用、退水月报及各取水口的现场检查、用水抄录及取水核验等工作,并配合开展水资源论证项目的监督检查,积极开展法制宣传,为全面贯彻落实黄委提出的实施最严格的河道管理制度和最严格的水资源管理制度发挥了应有的职能和作用。5水土保持成果的评价黄委绥德水土保持预防监督队伍不断发展壮大,各项工作稳步推进:先后参加了陕西、山西、河南等省区的重点流域、示范区项目、开发建设项目以及“神延铁路”、“西气东输”及连霍高速郑州段和郑洛段改建工程、山西吕梁民用机场等60多个大型生产建设项目的水土保持督查;参与完成了黄河尼那水电站和淮河入海水道水土保持方案的技术评估和水土保持法的修订;对辖区重点区域进行了水土流失和社会经济情况调查研究;积极推行生产建设项目水土保持方案制度,开展“三同时”制度监督检查,完成生产建设项目水土保持设施验收10多项。6探索生态原理,实现了坝系高效管理绥德水保站先后精心组织实施了黄河流域水土保持生态工程韭园沟示范区、辛店沟水土保持科技示范园及无定河流域崔家沟项目区等生态建设项目,其中:辛店沟科技示范园样板基地集水土保持综合治理、水保监测、科技示范与推广为一体,是高标准、高质量、高效益的科学试验区、水保监测区、集雨节灌区、坝系高效利用区及生态观光旅游区;韭园沟坝系以小流域为单元,布局合理、功能齐全、效益显著,既解决了支沟及支毛沟病坝、险坝问题,又提高了淤地坝的防洪能力和坝系防洪标准,实现了坝系稳定、稳产高产和洪水泥沙不出沟的目标。还建成了三角坪村水资源综合利用典型、蒲家洼村基本农田集雨灌溉典型、吴家畔村林草植被建设典型等。探索建立了与示范区生态工程配套的行之有效的管理体制和运行机制,与地方政府联合成立了项目协调领导小组、项目建设办公室、工程建设指挥部、质量监督站等组织机构,治理过程中严格实行“三项制度”,使工程建设管理有章可循,保证了项目的顺利实施。7水土保持工作除了完成各项水土保持科研、水政水资源管理、预防监督和生态建设管理等任务外,绥德水保站还依靠自身的专业技术优势,抢抓机遇,主动出击,大力开展水土保持规划设计、方案编制、水保监测等技术服务工作。“十一五”期间,先后完成了新疆、陕西、内蒙古、山东等省10多个县域支流的水土保持规划,完成国家大型开发建设项目煤直接液化工程、神朔铁路复线工程、榆家梁煤矿扩建工程等20多项水土保持方案编制,完成大型建设项目水土保持设施竣工验收技术评估5项,完成了山西、内蒙古2省区、13个地盟(市)、67个县(旗)内重点项目区、重点小流域的生态工程监理任务,承担了太中银铁路、云南麻栗坝水库等20多项开发建设项目的水土流失监测任务,还参与了黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程一期项目可行性研究,并完成了神木县境内窟野河、秃尾河流域36条小流域362座中型拦沙工程及30座典型设计工程的外业布局、调查、测量及典型设计工作,为深入开展黄河粗泥沙集中来源区综合治理做好了前期准备。8水保合作开展性技术合作绥德水保站注重加强科技协作攻关与交流,在重大课题研究方面,积极与北京师范大学、西北大学、西北农林科技大学、中国科学院水利部水土保持研究所等大专院校和科研院所建立了协作关系,聘请知名专家教授作为课题(项目)的技术顾问,先后接待荷兰、日本、澳大利亚等10多个国家和国内10多所大专院校、科研院所的水土保持院士、专家、学者来站进行考察学习,进行广泛的学术交流和科技协作。南京师范大学、西北大学、北京师范大学等大专院校将绥德站作为教学实验基地,开展长期的技术合作。绥德水保站先后有50多人次参加了“黄河国际论坛”、“第二届土壤侵蚀与旱地农业国际学术研讨会”、“西北地区水资源问题及其对策高层论坛”等高层次的学术研讨会,进行学术交流。9科技成果支持绥德水保站认真贯彻落实科学发展观,积极践行“维持黄河健康生命”治河新理念,大力推进“三条黄河”建设,结合多沙粗沙区治理,开展水土保持关键技术研究和技术创新活动。“十一五”期间,先后组织申报创新成果35项,其中获黄委创新成果三等奖1项,获黄河上中游管理局创新成果一等奖4项、二等奖18项、三等奖12项;先后完成的5项科研课题分别获中国水土保持学会、黄河水利委员会、黄河上中游管理局科技进步奖和创新成果奖;参与完成的“黄土丘陵沟壑区小流域坝系相对稳定及水资源合理利用研究”、“黄河中游粗泥沙集中来源区治理方向研究”分别获陕西省科学技术二等奖、三等奖;2篇科技论文获陕西省水保学会优秀论文奖,7篇论文获榆林市第九届自然科学优秀学术论文奖,24篇科技论文获