黃河流域十大孔兌水土保持生態現狀和現存問題及對策探討

葉合欣，李婉嬌，蘇海濤，史世斌，尚志強，柴志福，付衛平，劉殿君

(1.內蒙古自治區水利科學研究院，呼和浩特 010052；2.廣東省水利水電技術中心，廣州 510635)

1 研究區基本情況

黃河流域十大孔兌(以下簡稱“研究區”，“孔兌”為蒙語，意為季節性河流)位于鄂爾多斯高原北部、黃河內蒙古段右岸，為黃河一級支流，流域總面積為10 767 km2(依據2010年水利部與內蒙古自治區政府批復的《黃河內蒙古河段十大孔兌治理規劃》確定)，十大孔兌涉及旗縣級行政區包括達拉特旗全境，以及杭錦旗、東勝區和準格爾旗的部分區域[1-3](見表1)。

表1 研究區行政區劃及面積

研究區內地勢西高東低，南高北低，自西向東依次并行排列著自南至北直接流入黃河的10條支流，依次為毛不拉孔兌、布日嘎斯太溝、黑賴溝、西柳溝、罕臺川、壕慶河、哈什拉川、母花溝、東柳溝、呼斯太河(見圖1)。孔兌從南向北依次流經砒砂巖丘陵溝壑、庫布齊沙漠、沖洪積平原3個侵蝕地貌類型[3]，研究區上游被國內外學者稱為世界水土流失之最——“砒砂巖出露區”，中游處于庫布齊沙漠風沙區，下游處于黃河沖洪積平原區。研究區內水蝕與風蝕[3-4]交互作用，土壤侵蝕模數達1 500～15 400 t/(km2·a)，以水文站出口數據計量，每年入黃泥沙為2 179萬t；以入黃口數據計量，每年入黃泥沙量為2 204.6萬t，其中70%以上為粒徑≥0.025 mm粗沙，是黃河內蒙古段及下游“地上懸河”的直接制造者之一[5-6]。

圖1 十大孔兌位置及水文監測站分布示意

嚴重的水土流失對當地及周邊地區造成了頻發的山洪災害。每逢暴雨，山洪暴發，洪水攜帶大量泥沙泄入下游沿河平原區，造成黃河主干道淤堵、河水漫堤、房倒屋塌、農田與工業生產設施沖毀、交通中斷等災害，制約了經濟社會的發展。同時，大量泥沙進入黃河淤積下游河床，使防洪防凌安全受到極大的威脅。因此，自20世紀80年代起國家及地方政府對該區域的水土流失陸續開展了大量的治理工作[7]。

十大孔兌研究區現有3個水文監測站，分別為西柳溝龍頭拐水文站、毛不拉孔兌官長井水文站和罕臺川瓦窯水文站(各類站點基本情況見表2)。各水文站主要監測指標包括降水量、洪水流量、輸沙量和含沙量等。另有10個雨量站、3個標準氣象站、2個國家級水土保持監測站。目前，其他各孔兌未布設水文監測站。

表2 十大孔兌的水文特征

十大孔兌的水文特點基本相似，在枯水期，由于降水補給較少，導致河流斷流、河床裸露，多為干河；在豐水期，降水補給較多，尤其進入汛期，遇到暴雨，引發山洪，再加上河道比降大、洪水陡漲陡落、洪水歷時短，泥沙含量大，故十大孔兌以高含沙量著稱，其中東柳溝、罕臺川已經形成“地上懸河”，高出地面2～4 m。

2 水土保持生態工程現狀

2.1 水土流失防治工程

根據相關資料，研究區水土保持工作主要經歷兩個階段：即1985年以前，以地方與群眾戶包為主，實施五荒治理工程，為零星治理階段；1985年之后，國家和地方政府加大投入，對多條孔兌先后實施了一系列水土保持生態建設工程及壩系工程，如國家八片重點治理工程、臺川綜合治理項目、黃河上中游治溝骨干工程、水土保持治理國債項目、砒砂巖沙棘生態減沙工程、黃河中游重點小流域治理工程、沙棘示范區與沙棘攔沙工程、國家生態工程、黃土高原水土保持世界銀行貸款一期二期項目、京津風沙源治理二期工程，以及內蒙古重點小流域綜合治理工程等[8]。

據各旗(區)統計數據，截至水平年底，十大孔兌上中游丘沙區各項水土保持措施治理保存面積為182.32 km2，其中基本農田面積為1.10 km2；人工造林面積為107.60 km2(主要包括喬木林25.35 km2，灌木林61.88 km2，喬灌混交林20.37 km2)；果園0.01 km2；人工草地4.95 km2，封禁治理68.66 km2(見圖2、表3)。

圖2 坡面治理現狀示意(2023-05-11)

表3 水平年十大孔兌上中游水土保持面上治理措施面積分布 km2

工程措施主要以修建淤地壩為主(見圖3)，共計修建淤地壩382座(其中中型淤地壩218座，小型淤地壩164座)，谷坊1 839座，小型水庫19座，引洪淤地119處，梯田1.10 km2(見表4)。以 2011年水利普查該區域的水土流失面積為計算基數，中上游丘沙區治理度總體為 32.79%，其中，上游丘陵溝壑區為33.27%，中游風沙區32.26%[9]。

圖3 西柳溝流域七十四溝骨干壩示意(2023-05-11)

表4 截至水平年水土保持工程累計實施情況

通過實施溝道攔沙工程和種植林草植被，該區域2011年的水土流失面積為8 223.46 km2，截至水平年底水土流失面積降低至4 004.27 km2，水土流失面積減少了1/2，顯著降低了土壤侵蝕強度，有效緩解了該區域的水土流失現象。

2.2 引洪放淤工程及防洪工程

自20世紀60年代至今，引洪放淤工程持續開展，依靠國家投資補助及地方政府自籌資金，建設十大孔兌引洪淤地工程5處，分別為公烏素、“八一”勝利渠、“九大”渠、馬蓮壕、恩格貝(阿身泉林召)5處重要的工程，有效削減洪澇災害，降低黃河泥沙淤積，對改造改良農田土壤發揮了積極地作用[10-11]。十大孔兌下游平原區河道總長約為142.95 km，在河道有防洪危險的重要河段均已建設了堤防，保護了沿岸群眾生產生活安全，對區域經濟發展發揮了一定的保障作用[12]。

2.3 水土保持治理經驗

根據十大孔兌流域40多年水土保持工作，主要治理經驗有溝道與坡面兼治、植物措施與工程措施緊密結合、封育和治理相結合，具體如下：

1)在梁坡、溝谷坡和溝底布設3道防線。在梁上部及緩坡加強植被建設；在溝谷坡上進行整地造林，以喬木、灌木為主；在侵蝕活躍的溝道修建淤地壩，通過攔泥淤地達到抬高侵蝕基準點的目的。通過工程措施蓄水保土，為植物成活提供良好的立地條件。引洪放淤和淤地壩的建設，一方面增加了高標準農田近20 km2，另一方面淤地壩以壩代路，改善了交通條件，從根本上改變十大孔兌局部生態環境。

2)植物措施與工程措施緊密結合。從布局、時效兩方面形成治坡與治溝相結合的治理模式和防治體系，也達到了有效防治水土流失的目的。封山禁牧等封育的治理措施，可以達到恢復植被和保護幼林的目的[13]。

3)保護原地表植被，鞏固現有治理成果。

4)采用造林、種草、修筑淤地壩及小型蓄水工程等措施有效防治水土流失。

5)在人工治理、近自然生態修復和監督管理等方面多措并舉，形成防治結合的綜合治理模式[14]。

3 現存問題

保護黃河事關中華民族永續發展，事關中華民族偉大復興。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視黃河流域生態保護和高質量發展。近些年來，雖然國家、地方政府投入了大量精力進行大規模治理，但十大孔兌仍處于“體弱多病”的狀態，流域生態脆弱，水土流失老問題有待解決，保障防洪安全、生態安全等形勢嚴竣。主要體現在洪水威脅、生態脆弱、監管能力不足等方面。

3.1 洪水威脅

歷史上十大孔兌突發性山洪害頻發，氣候變化和人類活動導致氣象變化大，加上河勢變化大，流域泥沙堆積造成黃河水沙關系不協調，洪水致災風險急劇增加。

1)黃河內蒙古段十大孔兌從西到東區間共計長達210 km，十大孔兌中游庫布齊沙漠段是黃河中游泥沙淤積的主要來源之一。1996年和1998年西柳溝流域發生洪水，含沙量分別高達1 380 kg/m3和1 150 kg/m3，造成包鋼取水口淤堵，供水和居民飲水困難，導致包鋼被迫停產，產值損失高達人民幣1億元左右。2016年，鄂爾多斯市局部地區發生特大暴雨，造成西柳溝和罕臺川淤地壩水毀21座。

2)十大孔兌下游平原區屬游蕩性河勢，毛不拉孔兌及罕臺川等地上懸河老問題尚未徹底解決，哈什拉川、東柳溝、呼斯太河已形成新的懸河，河床高出堤外地面2 m左右，下游平原區居民生活安全仍受到洪水威脅。

3)現有防洪堤防工程為當地政府組織農民修建，其防洪標準較低。當遭遇暴雨洪水，易造成決堤，給當地農業生產、交通及通訊設施造成巨大損失[15]。

3.2 生態脆弱

先天惡劣的地形、地質、氣候條件和后天人類的不當活動，造成十大孔兌流域生態十分脆弱。

1)十大孔兌上游地處黃土高原丘陵溝壑區，地形支離破碎，千溝萬壑，地表風成沙覆蓋較薄，且顆粒較粗，下伏地層有大面積砒砂巖出露，極易遭受侵蝕，特殊的環境條件使得當前水土流失問題依然突出。

2)孔兌中游為庫布齊沙漠橫貫孔兌東西，半固定沙丘位于東部，流動沙丘位于西部。每年風季，在風力作用下，流沙被搬運堆積在河溝兩側，如遇洪水即隨水流而下。

3)流域內邊治理邊破壞現象依然存在。植樹后的封育時間較長，對放牧影響較大，因此，禁牧難度大，當地群眾仍有濫牧濫墾的現象，檸條等植物幼苗遭牲畜啃食，苗木成活率和保存率較低；流域內采砂、工礦和道路建設頻繁，開發建設過程中破壞地表、棄土棄渣等行為造成人為新增水土流失，水土保持預防監督任務艱巨[16]。

4)流域內存在治理措施單一、植被恢復模式不科學的現象，導致治理前期投入較大，后期存活率較低，治理后的生態系統質量和穩定性較低，長期生態效益低下，治理效果大打折扣。

3.3 監管能力不足

流域水土流失治理存在制度不健全、監管機制體制創新性差、運行管理投入不足、基礎監測能力薄弱等問題。

1)缺乏規范的十大孔兌區域治理開發與管理規章制度以及生態保護治理制度。

2)十大孔兌區域地理位置涉及鄂爾多斯市4個旗區，綜合治理部門涉及水利局、林業和草原局等多個部門，目前尚未形成多部門協同聯動機制，存在“信息孤島”現象，“河湖長制”“林長制”“禁牧舍飼”等配套機制尚未有效落實。

3)重建輕管局面依然沒有徹底改變，十大孔兌區域建設的水利水保工程未形成統一管理格局，不利于整體效能發揮，“以獎代補”政策實施滯后。

4)流域智慧化水平與治理能力現代化要求存在短板。水土流失監測、入黃泥沙監測、敏感河道監管、山洪災害預警等基礎監測能力仍然薄弱，缺乏統一規劃[17]。

4 對策探討

根據上述存在的問題，提出對策建議如下：

1)將生態惠民措施落到實處，提高當地群眾參與度。加快推進“以獎代補”政策落實，探討實施水土保持設施碳匯交易機制，促使當地群眾從“要我做”變為“我要做”；治理地塊劃分上應根據當地實情情況，不宜大片大片地同時治理，應精準分為更小的地塊，在封育地塊的同時，應有其他足夠大的地塊可供放牧；提高苗木質量，增加后期管護資金投入，提高林草成活率，縮短封育時間，適時解封放牧。

2)優化不同類型區水土保持措施配置，加大重點孔兌淤地壩工程建設。目前十大孔兌不同類型區水土保持措施配置單一化、零散化問題突出，還沒有完全形成有效的綜合治理措施體系。溝道治理工程是應對突發強降雨對土壤遷移出境進入黃河的關鍵保障性措施，具有很大的攔沙減蝕作用，是黃土高原重要的水土保持工程措施，淤地壩對于減少入黃泥沙起著重要的作用。因此，建議配置足夠規模的淤地壩，并科學設置大中小淤地壩的壩系結構，優化水土保持措施配置體系，有效攔截泥沙。

3)有序開展孔兌下游河道清淤工程，解決懸河與泥沙資源化利用問題。建議有序開展孔兌下游河道清淤工程，并結合國土與水利部門的土地整治、風沙土改良、礦山土地復墾等工程，將河道清出的泥沙作為資源進行綜合利用。根據清淤工程實施進度與周邊土地整治工程情況作出具體實施措施。河道清淤與泥沙資源化利用，既可解決孔兌懸河問題，也可解決礦山土地復墾、土地整治填料短缺問題。

4)進一步加強十大孔兌水土保持生態治理科學研究工作，強化科技支撐。目前，由于缺乏水沙、生態、侵蝕等水文觀測和植被需水、措施配置等科學實驗資料，對十大孔兌的風水復合侵蝕規律、生態承載力、植被格局演替特征等方面的研究相當薄弱，不能滿足新時期黃河治理國家戰略對水土保持提出的新使命、新任務的科技支撐需求。為此，需要加強十大孔兌水土流失試驗觀測及監測工作，加大節水林草及治理模式研究工作，進而整體解決十大孔兌治理的相關基礎理論、關鍵技術等問題，提升十大孔兌治理的科技水平。

5)進一步加強監測基礎工作，優化監測站點空間布局。十大孔兌水土流失監測、入黃泥沙監測、河道風沙進入與輸送監測、敏感河道監測、山洪災害預警等監測基礎設施仍然薄弱，監測站點布局缺乏統一規劃，信息共享機制不完善，信息化基礎以及業務融合應用還存在短板，為此需要進一步加強監測基礎工作。

6)實施“空天地”一體化監管，加強多部門協同聯動，開展自然資源信息共享。利用遙感衛星、無人機、地面監控設施對孔兌內的違規建設、非法采砂等違法行為進行“空天地”一體化監管；加強水利局、林業和草原局、國土局、環保局、農業局等部門的協同聯動機制，實施“山水林田湖草沙”綜合治理；開展氣象、土地利用、風沙監測、水文、泥沙量、治理范圍等基礎信息共享工作，從而為更好地實施科學研究和區域生態綜合治理服務。

5 結語

自20世紀80年代以來，各級政府及當地群眾對黃河流域十大孔兌開展了多種形式的水土流失綜合治理工作，主要包括自然恢復與人工治理相結合、工程措施與生物措施相結合，以及治理保護與開發利用相結合等方式。經過40多年的水土保持綜合治理，有效減緩了水土流失現象，改善了生態環境，減少了入黃泥沙量，取得了顯著成效。然而，由于現實條件的復雜性，十大孔兌仍處于體弱多病狀態，流域生態依然脆弱，防洪安全、生態安全等形勢依然嚴竣，行業監管能力仍然有待加強，水土流失治理任務十分艱巨。今后需要在落實生態惠民措施、優化不同類型區水土保持措施配置、加大重點孔兌淤地壩工程建設、加強十大孔兌水土保持生態治理科學研究工作、加強監測基礎工作等多方面進一步加大治理力度。