发展沟地农业 为黄河减沙除害

发展沟地农业为黄河减沙除害

梁恩佐

美国 马萨诸塞大学

原载:《1997第三届海峡两岸水利科技交流研讨会 论文集》,642页,北京,1997。

转载:《人民黄河》,1997年,第十一期,42页,郑州。

近半世纪以来由于国家对黄河的认真治理和关怀,使黄河下游避免了洪水泛滥灾害,这是黄河史上未曾有过的好现象,是值得大家衷心赞扬的好事. 可是正在我们庆贺这项功业,幸福地渡过这段安澜阶段时,河里的泥沙却因为不能往堤外泄出而加剧了河床的淤积,以至近年来花园口洪峰高水位年年以破记录方式上升. 最近几年,虽然黄河水量低,下游常常断流,但是洪峰期高水位还是一年超过一年. 这是黄河对我们敲响的警钟,预兆着危机的将要来临. 如今后坚持以防御下游洪水泛滥为目的,治黄规划便不能仅仅依靠被动性的防泛工程措施,而是要面向根治黄河,彻底地改变它的生态条件. 我建议在目前社会经济略呈富裕时,大家下定决心在我们这辈人的努力下把黄河治理好.

众所周知,黄河的弊病出于河水含沙量高,如要改善黄河的处境必须控制入河泥沙. 黄河的产沙区处于中游的黄土高原,要减少入黄泥沙必须在此区域下手治理. 但因为黄土高原占地面积很大,它往往给人们留下一个错误的印象,认为黄土高原的治理必然是一个长期性的奋斗,不可能在短期间完成,于是在百废俱兴的今天,这项事务也就被压下来了. 其实黄河水里的泥沙其中 83% 出于所谓的“严重水土流失区”,占地面积只不过是16万平方公里. 要控制泥沙入河,可以首先对严重水土流失区加以治理.

这里我们谈到的就是对治理严重水土流失区的一个有效方法,目的是在15年内把黄河泥沙减半.

严重水土流失区有它的水土流失特性,不是一般的治理方法可以产生效益. 比如说,世界上普遍号召采用的水土保持措施中的生物措施,以增加植被来保护和巩固土壤,在这地区并不生效. 原因很简单,就是在干旱地区植被的覆盖程度不会很高,在暴雨的情况下,由植被所产生的水保作用不会很高,而且由于种种社会与经济因素的牵连,生物措施所要求的大面积经营和维护在现实情况下不可能做到,所以对生物措施的具体实施还需要一大段准备过程,目前只能把它列入辅佐性措施之一,通过多方面的准备后才能逐步推广,具体生效.

一. 加强对土地资源的经营

我们这里建议采取的治理方法并不是单纯以减少水土流失为目的,而是以发展沟地农业,从而提高农民收入,增加农民对土地的再投资来体现,最后达到水土保持的效果. 推行的方法要求在经济效益上创造了这样的一个良性循环后,才能发挥它的水土保持副作用,因此获得了减沙入黄的效益. 它的重要性在于它是一个有持续发展可能的经济环境,推广开来之后入黄泥沙也就年年逐渐减少,逐步改变黄河多沙的困难处境.[1]

同样,以生物措施来控制水土流失,也不能单凭由国家拨款,作硬性投资来实现,却必须创造一个经济环境来让它蔓延滋长. 这样的一个经济环境非但目前在黄河流域不存在,在全世界各地也普遍缺乏,所以生物措施往往只是停留在一个理想阶段, 而不能成为一种符合实际的行动.

要创造一个良性循环的经济发展条件,需要一点投资,资金正好可以在减少黄河维护费用和提高黄河水收入上提供,这个条件是其它穷困落后地区所不具备的. 所以这里我们谈到的是一个经济上的问题,就是怎样经营黄土高原的土地资源.

黄土高原的农业一惯以来都很落后,这是自然因素所造成的. 黄土高原属于干旱气候区,农业不可能很发达,主要原因是 :

地域普遍缺水: 缺雨水,又无地下水资源,无河流,无蓄水能力;

不可能达到大面积人工灌溉: 无经济条件,也无就近水源可取水;

缺乏平地,必须利用坡地: 坡面上开发的梯田属雨养地,不具备稳产条件; 交通不便,不利于生产商品种类作物.

要进一步发展黄土高原的农业必须开发以往未曾充分利用的土地资源,这便是沟道底下的沟地,这里水分集中,养分集中,产量高. 以往着重发展梯田,但梯田的增产潜力不大,属于低投资发展项目. 同样以低投资方式开发的沟地也都已经被开发了,新增的沟地必须通过修筑淤地坝才能整理出来,所以也称为坝地,它的投资量也较高. 沟道里的坝地之所以不能得到全面发展,原因是沟道为洪水必经之处,坝地防洪能力不足,以至水毁程度严重,伤害了农民对沟地开发和利用的积极性. 每年汛期暴雨来临时,洪水过沟后可以对沟内的淤地建设造成很大的破坏,如要发展沟地必须首先提高淤地建设的防洪能力.

二. 沟地农业的发展潜力

现在先谈沟地农业的优势. 由于地势的关系沟地土壤里所含的水量毕竟是比坡地上的多得多,它位于大面积地表水的过道,渗入量高,又接近地下水源,在干旱地区这是不可忽略的农业优势. 有如沙漠上的绿洲,它集中大面积水量来滋养小面积的农业用地,所以沟地农业也被称为“绿洲农业”. 沟地农业利用天然的力量集中整个小流域的水分和养分来滋养小面积的沟地,把年年流失的水土拦截下来改变为耕土, 是黄土高原变害为利的一个特殊机会,推广开来可以把黄土高原“千山万壑”的恶劣地理形态发展成为一块块高产稳产的农业基地. 通过筑坝拦泥蓄水后,水肥资源更是丰富,沟地再不是旱地,而成为水浇地了,粮食亩产更是可以数倍地增加.

黄土高原的农业发展潜力很大,在现存情况下,陕北黄土高原沟地的亩产一般是坡地的七倍,是梯田的三倍. 更进一步:[2]

如沟地能得到灌溉,成为水浇地,它的亩产又可增加 30%. 

改良土壤,培植绿肥,增加土壤有机物成分后,再可增产40%;

投入化肥,亩产相对增加;

把种植物偏向商品种类,收成价格可以得到大幅度地提高.

通过改造,黄土高原的农民非但可以达到粮食自给,不再依赖救济粮,稳步走上脱贫致富的道路,还有余力从事再投资再生产. 沟地农业产生的副作用是做到拦截过沟入河的泥沙,因此减少黄河携带的沙量 .

那么现今沟地农业的发展为什么受到限制? 沟地是在被利用的,不是没有, 只是使用率不高黄土区大部分的沟壑都是被荒废着. 那是为什么呢? 是因为水毁情况严重,洪水过沟时对淤地坝可以造成很大的破坏. 据黄河水利委员会的调查分析[3],1977年在洪水灾害严重的13个重点县 (陕西6个县,山西4个县,甘肃3个县) 3万多座小型坝库工程,保存完好的小水库只占50%, 淤地坝47%. 在1973年和1975年的两次暴雨中,延安地区的7570座淤地坝遭受不同程度损毁的有3300座,水毁率为44%; 其中,坝体大部溃决,坝地泥沙大部冲走的1120 座(34%),坝体部分溃决,坝地拉一道沟的890座(27%),拉坏溢洪道的1290座(39%). 可见水毁情况是非常严重,造成沟地不能尽量被利用的主要原因.

目前被开发利用的沟地都是备有较宽坦的地面,接近于滩地而不能称为沟地,它备有条件能限制洪水下沟时造成的严重破坏,洪水来时只在庄稼地内拉上一条沟,不至于把全部庄稼都冲毁,所以人们敢冒险去经营它,但这类宽坦的沟地的确是属少数,而大部分支毛山沟(上万条计算)都不能得到利用,也就是因为不能克服水毁问题,淤地建设缺乏抗御洪水的能.

三. 治沟骨干工程

如要发展沟地农业,必须为沟地提供防洪能力. 黄河水利委员会通过数十年的治沟经验提出一项较全面的治理方案,简称为治沟骨干工程,它的主要内容是在经营每条支毛沟时在沟道上游建造一座抗御特大洪水的骨干坝. 骨干坝的库容很大,就是经过20年的淤积还能承受300年一遇的特大洪水的侵袭,保护坝库下游上千亩的淤地田,并对大面积的旱地提供灌溉用水,提高生产,保证收成.(见图一)

骨干坝是一种最简单的土坝,配件极少,除了坝底一条水泥管泄水道以外,几乎不需要再引进外来物资,又以水力冲填法来建筑坝体,所需劳力和技术要求都很低,大部分可以由当地自给,所以造价也很低,的确是改造黄土高原,减少水土流失的有效建设.

一座控制4平方公里小流域的骨干坝须投资约50万元. 根据1986-1989年“八五”期间建成的285座骨干工程所总结得到的经验是: 平均控制每4平方公里总投资才15万元,所以以上投资估计已按时价变化而作以调整.[4]相对来说每座骨干坝以它的拦洪蓄水功能所创造的增产保地作用,在对个别坝系的分析和目前低产的情况下,估计每年达到15万元;另外以它的拦沙功能对黄河下游节省的清淤费用每年约2万元,增加水资源利用约1万元.[5]可见骨干工程的短期利益甚大,只要农村经济条件有所提高以后,这项建设完全可以由地方自发地集资贷款完成,摆脱了全部依赖政府投资补贴的现象. 这就是前面说到沟地农业有持续发展可能的经济因素.

四. 投资规模和策略

假如着重考虑骨干工程所发挥的拦沙效益,为黄河下游减沙除害,全部建设经费由国家负担,那么这项基建投资量有多大?

据初步研究,估计在黄土高原占地约15.6万平方公里的“严重水土流失区”内,宜兴建治沟骨干工程的小流域约有7000条,其中可以布设骨干坝1.8万座,坝系直接控制流域面积7.5万平方公里,占严重水土流失区面积半数. 单凭骨干工程的拦沙作用,可为黄河减沙40%.[6] 如以年建坝200座为始点,以后建坝速度每年增加25%,同时极力培训技术人员和调度物资分配,1.8万座骨干工程的规模在15年内是可以完成的。

按照单位投资预算,控制7.5万平方公里总投资量不过是100亿元,远低于一般大型水利工程投资. 比如说,小浪底水利工程投资超过350亿元. 现今在黄河中游干流上还计划建设一系列水利工程,如在万家寨,龙口,天桥,碛口,军渡,三交,龙门,禹门口八地点的工程,它们每项的投资都很大,但因为水库淤积有效使用年限却极短. 如果中游骨干工程产生的减沙作用可以延长这些工程的平均寿命20年,骨干工程的间接代价便远超过它们的投入了. 实际上投资于骨干工程类型的建设并不须要全部由国家负担,完全可以配合发展沟地农业来达到更广泛,更有效的推广.

有人会担心在黄河中游大面积地布设骨干工程,大规模地拦泥蓄水,会影响黄河下游的水资源. 在目前黄河水资源短缺,下游常常断流,是否会把问题恶化? 其实这个顾虑是不存在的. 骨干工程拦截的水量主要来于汛期的洪水,这份水量本来便是用来输沙出海所化了的. 黄河的一个特征是水沙异源,出于黄土高原的径流量尚不足以输送由当地生产的泥沙,必须使用来自上游的水量来清淤,这项浪费在目前水资源短缺的情况下不能不受重视.

黄河中游严重水土流失区的年径流量不过100亿立方米,而输沙入海所需水量达到220-240亿立方米. 所以有人提出以黄河中游水土保持来替代南水北调的中线工程这样一个说法,呼吁大家对这些再进行对比研究. 我很赞成作这类的对比研究,应该把黄河清淤费用和使用效率再好好地算一算.

当骨干工程的水库拦截了暴雨期的洪水后,它所蓄存的水量部分用在灌溉上,最后蒸发于大气层中,部分渗入地下,补给地下水资源,小部分回归河道中. 非但拦沙效益可以减少输沙用水的浪费,实际上还补给了地下水资源. 所以非但没有掠夺了下游地区的水量,而是为黄河流域增加了有效水资源.

有人会问怎样才能利用这份所谓新增的水资源? 投资要多大? 其实,黄河水资源已经被超量采用,输沙用水已是不足胜任,河床淤积极端严重,地下水资源已经短缺. 还水于地是目前一项迫切的任务,骨干工程的拦沙蓄水作用可以增加地下水资源.

以往骨干工程的布设完全是以控制泥沙入河为大前提,农业经济只不过是为拦沙建设所得到的副作用,站在次要地位,农民不参与商榷小流域治理的整体规划. 为了要争取农民对治沟增产所能发挥的积极性,农业部门与水利部门该合作鼓励农民自发地去开垦坝地,投入劳力去建设淤地坝,开辟淤地田. 水利部门提供骨干工程的建设,农业部门帮助农民适应市场经济的新前景,使得沟地农业能保持发展.

为了鼓励农民对土地资源的投入,我建议政府采用一种有刺激性的经济政策. 比喻说,在一条能控制4平方公里小流域的沟道里,如当地农民已经投入开发,建有1000亩淤地田,政策指定政府同意提供30万元建设骨干坝的资助,其它20万元建坝费用由当地自筹补足. 这样做可以减轻国家对黄土高原治理的负担,同时加强自发参与的责任. 不同大小的流域可按比例调整,具体数据也该按进一步调查而定. 如采用这样类型的策略国家在严重水土流失区的总投资便是由以上估计的100亿元降低至60亿元,分作15年来投入,负担不能算重,而得到的效益是不可以用价格来衡量的.

陕北严重水土流失区临近新建能源基地,这地区得到大量的人力和财力的投入,粮食与商品的需求量比以往有很大的提高,正是为陕北农业与商业发展提供良好机会,如配合时机发展沟地农业,黄河的治理也就因此得到很大的进展,望有关部门对此事认真看待.

参考文献

1. 冯国安,“黄土高原水土流失严重区治沟筑坝的重要性及其发展前景”, 黄河水利委员会水土保持处,1988年5月;康晓光,“坝系农业--治黄之本”,《科技导报》,1993年11月。

2. 杨文治, 余存祖主编:《黄土高原区域治理与评价》,科学出版社,1992年。

3. 黄河水利委员会,黄河中游治理局编:《黄河水土保持志》,河南人民出版社, 1993年。

4. 孟庆枚,阎文哲,陈克敏:“黄河中游治沟骨干工程试点工作总结”,《中国水土保持》,1991年,第一期。

5. 梁恩佐: 《 科学月刊》(台湾),1996年第9期;《广角镜》(香港),1996年4月,第283期;《 Water Intenational 》( 美国)1996年第21期;《 Water Resources Journal 》(联合国), 1996年12月。

6. 熊贵枢: “加速治理多沙区是根治黄河的捷径”,《人民黄河》,1993年第11期。

Photo source: George Leung 1997