沟壑治理的主要内容和经验

根治黄河的新方案: 沟壑治理

沟壑治理 的主要内容和经验

沟壑治理的主要构想是在黄土高原支离破碎的地形,被水土流失侵蚀为成千上万条沟壑的环境里,开发山沟,增添耕地,利用山沟在水源供应较丰富的有利条件下来发展“绿洲农业”,提高农业生产,保证农业收成,改善农民的经济收入;同时又能达到蓄水拦沙作用,逐步地减少黄河下游洪水期的水量和河床的淤积,根治黄河隐患。早在秦代就有人采用引洪漫地的措施,明代时推行坝地,清代时更肯定了“治田即治河”这个科学观点,提出了“汰沙澄源”的治河方案,并采用土坝来治理沟壑的办法。

以土坝来治理沟壑投资费用并不能算大,但是目前当地农民收入太低,不能负担从事这类建设性的投资,必须由政府或外界的资助才能实现,但在经济条件改善后,农民便可以自发地投资和投力去改善环境,逐步提高收入,所以该是一项有持续发展可能性的建设项目。

目前以被利用的沟地主要是较小的山沟(流域面积小,洪水流量容易控制),和较大片的沟口地(占地面积大,洪水来时也只能破坏一部分耕地,另外一部分还是有所收成),但是更大多数的沟地都未得到利用。这里我们分析以低投资的方法来发展沟地的经济效益。

首先请看下面所举的一个例子。陕北绥德县的王茂沟在筑霸治沟工作上已有 30 多年的经验。王茂沟流域面积只有 6 km2,自1964年淤地建设初步形成时,粮食播种面积约 4000亩 (= 2.6 km2),平均粮食亩产 31公斤,非常之低。自1965-1978年始,淤地建设不断地在支、毛沟内增加。多年平均淤地播种面积 184 亩,平均亩产达到 263 公斤,以 5% 的地面可生产当地 25% 的粮食。同时因为生产有所增加,全沟播种面积逐步减少,退耕土地 7%,把不利于耕种的坡地退下,改种草种树,是有利于控制水土流失的措施。

由 1979-1983年,拦沟淤地不断发展,淤地粮食播种面积增至 287 亩,平均亩产达 314 公斤,淤地粮食产量占总产量的 33%,退耕土地 18%。1972年 陕北大旱,王茂沟的 180 亩淤地田发挥了它的防旱优越性,那年虽然沟内淤地播种面积只有总播种面积的 5%,但粮食产量却占总产量的 50%。这些实际数据有力地说明淤地耕作非但产量高,而且不受雨量变化的影响,是为发展黄土高原农业的一个主要考虑。右图为今日的王茂沟。 (1997年)

在拦泥效益方面,三十多年来,王茂沟的淤地建设对泥沙起着绝对控制作用。当地的水土流失主要产生于大暴雨到来时,根据 1977年一次大暴雨中的观测,王茂沟在 8月5日降雨 162 mm,产沙 23.6 万吨(占总产沙量的 15%),全年拦沙量达 73%,估计将来随着淤地坝系的不断发展,王茂沟基本上可以做到泥不出沟的理想状况。

王茂沟的山沟之所以能够得到利用,很重要的一个因素是因为当地的支、毛沟都很小,暴雨来时沟内洪水流量不大,拦沟的淤地坝能够防御这份洪水流量,不至受到严重破坏,农民也就敢投下力量去改造建设它。但是黄土区大部分的沟壑都比较宽大,洪水流量也猛,通常十年一遇的暴雨便可以对沟内的建设造成很大的破坏。比如说,1973年8月25日 陕西省延川县降暴雨 112毫米,在 7570座淤地坝中招受不同程度损毁的有 3300座,水毁率为 43%,(其中坝体大部溃决,坝地泥沙大部冲走的 1120座,坝地拉一道沟的 890座,拉坏溢洪道的 1290座)。1973年的暴雨不过是十年一遇的暴雨,但是水毁程度严重,如果问题不能解决,有利于生产的沟地也就不能被充分利用了。

要提高淤地建设的防洪能力必须在淤地建设的上游加建一座规模较大的所谓“骨干坝”,它能防御 300年一遇的洪水,有了骨干坝整条沟道的生产潜力得到根本改善。要说明骨干坝的布局和它所起的作用,请看陕北横山县的一个例子。经过多年的经营沟内已建成一条条约 5m 高的淤地坝,利用每年由上游被暴雨冲蚀下沟的流失泥土,淤成一片片平整的耕地。沟道上游建有一座骨干坝,坝後有水库。这类骨干坝一般有35-50m 高,有足够的防洪能力来保障下游的淤地建设;水库所蓄的水可以用来解决当地用水和灌溉所需;又通过水渗入地可以提高地下水的蓄存量;水面用来养鱼或培植绿肥,发展前所未有的渔业,提高农民食品营养质素;以绿肥来增加土地的有机物成分,等等,创造的利益不胜枚举。骨干坝的建成可以说是根本地改变了黄土区的生产条件和农民的生活面貌。(具体拦泥蓄水效益和建坝工程的经济分析在下一章再详细介绍。) 右图为陕西省横山县的坝系。

除了个别支沟的治理外,更进一步考虑由多条支沟组成的小流域的整体规划,和每条小流域内的骨干工程布局。治理规划的一个典型处于陕西省北部一条流入窟野河的山沟,叫作牛拦沟。牛拦沟小流域占地面积 148 km2,位于“严重水土流失区”,年平均水土流失量达到 3.9万吨/km2 的惊人数字。治理方案可分为工程、生物和耕作三方面的措施,这里我们只谈工程措施,因为生物和耕作措施是应该根据市场经济自发产生的,而不是依赖外来不断的投入所硬性造成的,所以工程措施必须包含有能调动生物和耕作措施的因素为原则。 

牛栏沟小流域规划在 1991-1995年间加建 13座 骨干坝 (图中红点),控制面积 49.9 km2,也就是说平均每座坝所控制面积不超过 4 平方公里,范围很小,容易得到管理和经营,也不会造成环境或生态上的弊病,或大规模人口迁移等问题,从环保观点上出发,这样的规模是比较理想的工程措施。

可惜牛栏沟小流域的治理构想并没有得到它应有的重视,它的原有规划未得全部实行。根据 1994年 绥德县水保站的一篇报告里说,牛栏沟流域只完成骨干坝 7座,由于缺少拦洪能力,淤地田受到的水毁情况严重,所以对淤地建设的投入不足,使用率也不高。如流域内耕种地面积 3.5万亩,但大部分为坡耕地(占75%),其他 800 多亩较好的梯田,坝地,水地中也只有 100亩 能得到灌溉,收成很低,目前使用于灌溉上的水量仅为年径流总量的0.1%。(最后这几个数据在原文中可能有错误,不过大致情况可见一般。)

牛栏沟小流域的治理规划是正确的,应该得到有关单位的支持,但尚存改善之处。总结来说,当时把目标针对于工程,把建坝重点放在单纯拦沙效益上,没有尽量发挥它的农业经济效益,造成“治理快,致富慢”的现象,这是近年来认识到的一个教训,以后还得通过经验不断地改进。

文献摘录:

图一. 陕西 米脂 的 淤地建设