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20世纪60年代初，人们受“天然聚湫”（山体滑崩封堵沟道形成的天然淤地坝）对洪水泥沙全拦全蓄、不满不溢现象的启发，认识到当淤地坝有足够库容、坝地面积与坝控流域面积的比例达到一定数值后，淤地坝对洪水泥沙将能长期控制，而不致影响坝地作物生长；同时洪水挟带的泥沙在坝地内被“消化”利用，能达到暴雨产沙与淤积用沙的相对平衡。由此提出了淤地坝水沙相对平衡的概念。
根据流域沟道地形地质条件等因素所选坝址，若有足够的库容和淤地面积（能满足坝地种植允许淹水深度要求）（图2-1）时，则在蓄沙调洪过程中，随着坝内泥沙淤积厚度的增加和相应淤地面积的增大，能使设计频率下的洪水泥沙体积 V p 、淤地面积 S pi 不断增加扩大，从而使坝地上的淹水深度 h pi 和年淤积厚度 δ i 沿高程逐渐减小，相应为防洪安全需增大的坝高相对减小，使坝地生产保收能力得以逐渐提高。
当在设计洪水频率下，坝地次暴雨洪水淹水深度 h pi 和年淤积厚度 δ i 达到足够小，并趋于稳定时，可使流域产沙与坝内淤地用沙基本达到平衡，在较长时间内可不需要加高坝体，或加高坝体工程量相当于一般基本农田岁修量，淤地坝防洪安全和坝地保收得到持续保证，出现淤地坝水沙相对平衡稳定的状态，我们认为这便是水沙相对平衡实现的机理。
图 2-1 淤地坝相对平衡原理示意图
淤地坝之所以能够实现水沙相对平衡，从水土流失特点看，严重的水土流失给淤地坝的淤积提供了充足的泥沙来源，从沟道地形特征看，沟壑建坝条件易获得容纳水沙的足够库容，在淤积过程中，淤积面能够不断扩展、延伸，使淤地坝有条件形成足够的淤地面积，从而促使年淤积厚度和次暴雨淹水深度不断减小，并实现水沙的相对平衡。
由此可见，淤地坝水沙相对平衡一般需具备两个条件，一是要有足够的泥沙来源。二是要有适宜的沟道条件。窄深沟道和比降太大的沟道以及侵蚀模数较小的地区（＜2000t/km·a），由于坝地淤积时间较长，形成相对平衡的速度较慢。从多年来淤地坝建设的实践看，黄土丘陵沟壑区第一、二和五副区形成相对平衡较快，具有典型的相对平衡形成条件。