中国泥沙研究的几个问题

摘要:儿千年來泥沙一直是中国河流治理和灾害防治中的难题。众所周知,黄河频繁的迁徙和洪水灾害就是泥沙淤积的结果。中国学者在黄河治理和土壤侵蚀、水库淤积、河口海岸泥沙漂移、泥石流灾害防治等方而进行了人量研究工作,促进了学科发展,取得了举世嘱目的成就。本文概述这些泥沙问题、治理力略和研究成果。在21壯纪,泥沙研究将而临新的挑战。泥沙理论研究方面,非恒定流输沙、环境泥沙学、生态泥沙学和经济泥沙学将成为新的生长点。为了检阅现有泥沙理论和研究方法,国家大量投资对三峡工程建设中和建设后的泥沙运动和沉积规律进行大规模的测量。中国的泥沙研究将有一个新的飞跃。关键词:土壤侵蚀;黃河;水库淤积;河口泥沙;泥石流;非恒定流;植被发育;经济泥沙学1土壤侵蚀及治理人类生存的环境Z健康状况取决于土壤、水、空气和生物群的质量。据统计,全壯界地农土壤在降雨作用下每年被侵蚀600亿t,其中170亿I被河流输送到海洋。这种侵蚀造成了每年50〜70亿公顷农田退化。中国是水土流失严重的国家之一。全国有水蚀面积125Jjkm2,风蚀面积188力km2,还有冰蚀面积125万km2。换言Z,全国46%的陆地遭受侵蚀。长江流域每年水土流失22亿t,黄河流域23亿t。从1950〜1996年,人们治理了70万km2的水土流失面积。但在同期,由于砍伐森林,开发农业,过渡放牧,采集纱材,开矿等乂增加了66力km2水土流失而积。例如,仅长江流域坡耕地而积就有1100力公顷,水土•流失较高;神府-东胜煤111仅在1988〜2000年间就开挖了1.6亿t土壤,大大增加了当地的水土流失量。水土流失也造成了大最营养物质和化肥的流失。据佔算,毎年200Jjt的氮肥通过侵蚀带入水域,成为引发赤潮的重要原因。中国学者对水土流失进行了人量研究,主要方法是实验室模拟,野外人工降雨和数学模型,建立了一些侵蚀率与雨滴激溅、土壤结构与组成、表面结皮、植被发育、地形与坡度等参数的关系公式[1]。利用卫星遥感和地理信息系统,土壤侵蚀的数学模型也正趋于成熟。在中国南方潮湿多雨地区,控制侵蚀的主耍方略是植树造林、修建谷坊拦沙坝和改造坡耕地。在北方干旱地区,控制侵蚀的主要方略则是修建淤地坝和梯山,辅之以植树种草。不论南方北方,集中力量进行小流域综合治理,都是垠有效的方法。黄土高原是严重水土流失区,山于干旱,植树造林效果较慢且难以控制侵蚀。当地人民修建了许多淤地坝群,截留泥沙造出高产农III,坡地基本上都梯III化,有高于20cm的田坝可将暴雨降水拦在田屮,林草和果园建设也在一定程度上减弱了降雨侵蚀。此外,大大小小的水库拦截了大量泥沙。这些综合措施人大减小了水土流失,一个重要的证明是由侵蚀冲刷带入黄河的泥沙量在最近20年中显若减少。图1给出了黄河利津站近30年来的年水量年沙量的变化,可见1985年之后黃河入海径流量和泥沙量减少了人约一半,除了气候水文变化,黄河中游的水土保持和下游引水是巫耍原因。2高含沙河流治理黃河是著名的高含沙河流,平均沙水比为37kg/m3o由丁•河床迅速淤高经常发生水灾。从公元前602年到1950年,洪水破堤1593次,大河以郑州为顶点改道26次,其中8次(3次人工,5次天然)改道造成流入黄海或流入渤海的交替。这些洪水灾害造成几百万人死亡。人们在与黄河的斗争中积累了大量的治理高含沙河流的经验。古代的大禹,汉朝的王景,明朝的潘季驯,清朝的靳辅和陈潢都是治黄的杰出代表。历史上,黄河防洪的主要方略是修建大堤。有两种主要的理论和实践,其一是宽河分洪,大禹和王景采用这种理论治河;其二是束水攻沙,潘季驯是最重要的代农。新中国成立后,黄河没有发生大的决堤和伤亡。黄河治理总投资大约80亿元,防洪效---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---益达到40000亿元[2]。半个世纪來,除了河口段局部改道,黄河下游基木稳定,只是随着河口淤积延伸平行抬高[3]。黄河长期安澜是小国水利建设的一夫成就,王化云领导的黄河水利委员会做出了重要贡献[4]。在理论上,钱宁领导的高含沙水流研究在国际上处于领先地位[5,6]<>现在黄河主要治理方略和研究方向为:①水库调水调沙。黄河干流上共修建了11座水库...

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