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黄土高原地区淤地坝建设前景展望

2011-04-12畅春辉

山西水土保持科技 2011年1期
关键词:黄土高原地区淤地坝泥沙

畅春辉

(大宁县水利局)

黄土高原地区是世界上最大的黄土堆积区,东面为太行山,西达日月山东麓,北自阴山,南至秦岭、伏牛山,包括山西、宁夏、陕西、甘肃、青海、内蒙、河南等省区。东西长约1300 km,南北宽约800 km,总面积64万km2。黄河水系曲折贯穿于全区,流域面积占全区的85%。地形破碎,千沟万壑,环境恶劣,生态脆弱,是世界上水土流失最为严重的地区,年土壤侵蚀模数一般为3000-10000 t/km2,多沙粗沙区高达15000-30000 t/km2。由于严重的水土流失,不仅造成了千沟万壑、童山秃岭的地貌景观和恶劣的生态环境,制约着区域经济社会的可持续发展,而且大量泥沙下泄,淤塞下游河道,极大地威胁着黄河下游的安全,成为困扰中华民族的心腹之患。在长期同水土流失的斗争中,黄土高原地区的人民总结探索出了一种行之有效的水土保持措施——淤地坝。实践证明,淤地坝是一种既能拦截泥沙、保持水土、减少入黄泥沙、改善生态环境,又能淤地造田、增产粮食、发展区域经济的水土保持工程措施。

1 黄土高原地区淤地坝发展现状

黄土高原地区淤地坝建设历史悠久,最早的淤地坝是自然形成的,距今已有400多年。明隆庆三年(公元1569年),陕西省子洲县裴家湾乡的黄土洼,沟壑两岸山体滑动,堵塞沟道,聚水拦泥成为天然聚湫,形成高60 m、淤地54 hm2的自然淤地坝。《汾西县志》在明代万历年间(1573-1619年)就有“汾西山岗,宜潦畏旱,涧河沟渠下湿处,向有勤民修筑,淤漫成地,易于收获高田”的记载,这是我国迄今为至发现的最早的人工修筑淤地坝的记载。清咸丰三年(1853年),柳林县贾家垣村贾本椿在本村盐土沟用青砖、石灰砌筑一座“高3.6丈,长36丈,宽1.5丈”的淤地坝,这是新中国成立前山西省规模最大的淤地坝。1949年前,由于社会、经济等多方面因素的影响,淤地坝建设十分零散。

新中国成立后,通过水利水保部门总结、示范和推广,黄土高原地区淤地坝建设得到了快速发展。大体经历了20世纪50年代的试验示范,60年代的推广普及,70年代的发展建设和80年代中期以来的完善提高等4个发展阶段。淤地坝建设由重点试办到全面发展,由农民群众为主打坝到政府组织和出资建设,由分散建设到以小流域为单元按坝系建设,由缺乏规划、设计到不断完善前期工作的规范化建设,由重视建设到建管并重,取得了显著成就。据统计,黄土高原地区现已建成大、中、小型淤地坝11万余座,淤成坝地30多万hm2,累计拦泥210多亿t,保护川台地1.87万hm2,减少黄河年输沙量3亿t。实践充分证明,淤地坝建设在拦截泥沙、蓄洪滞洪、减蚀固沟、增产粮食、改善生态环境等方面发挥了显著的生态、社会和经济效益,在黄土高原水土流失治理和生态环境建设中具有不可替代的作用。

2 黄土高原淤地坝建设的作用

2.1 淤地造田,改良土壤,增加粮食产量

黄土高原地区剧烈的水土流失,不仅严重阻碍了当地农业的发展,而且使耕地面积逐年减少,成为影响区域发展的重要因素。淤地坝一般修筑于荒沟中,增地作用明显,土壤水肥条件较好,抗旱能力强,增产作用十分显著。据资料,淤地坝的土壤含氮量是坡地的1.2倍,磷是坡地的4倍,钾是坡地的5.2倍,有机质是坡地的1.25倍,土壤含水量是坡地的2.5倍。坝地一般粮食单产6000-9000 kg/hm2,是坡耕地的6-10倍。据陕西省水利厅和榆林市、延安市水保局的联合调查,子洲、绥德两县,坝地面积分别占耕地面积的6.8%和4.8%,所产粮食占总产量的27.8%和30%。山西省汾西县康和沟流域,坝地面积占流域总耕地面积的28%,坝地粮食总产却占该流域粮食总产量的65%。特别是在大旱的情况下,坝地抗灾效果更加明显。1995年陕西省遭遇特大干旱,榆林市横山县赵石畔流域有坝地106.7 hm2,坡耕地 1666.7 hm2,坝地单产均在4500 kg/hm2以上,而坡耕地单产仅150 kg/hm2。民间广泛流传着“打坝如修仓,拦泥如积粮,村有百亩坝,再旱也不怕”的说法。

2.2 拦泥保土,防止沟道侵蚀,减少入黄泥沙

在黄土高原地区,地貌单元可以分为沟间地和沟谷地两类,沟缘线以上为沟间地,以下为沟谷地。由于植被稀少,暴雨频繁,坡陡沟深,沟道侵蚀相当严重,是我国乃至世界上水土流失最强烈的地区。年土壤侵蚀模数一般为3000-10000 t/km2,主要以水力侵蚀为主。修建于沟道中的淤地坝,封堵了向下游输送泥沙的通道,形成了一道道人工屏障,不但能够拦蓄坡面汇入沟道内的径流泥沙,而且能够固定沟床,抬高侵蚀基准面,稳定沟坡,制止沟岸扩张、沟底下切和沟头前进,减轻沟道侵蚀。据有关调查资料,每淤666.7 m2坝地,大型淤地坝平均可拦泥8000 t,中型淤地坝平均拦泥6000 t,小型淤地坝平均拦泥3000 t。据调查,在黄河下游河床清淤1 m3泥沙需投资10元以上,而上中游的淤地坝每拦蓄1 m3泥沙所需投资还不到1元。据陕西省水土保持局测算,全省3万多座淤地坝50多年累计拦蓄泥沙51亿t,这些泥沙如果按1/4沉积下游河床,以1 t清淤费用10元计算,就可为下游节省清淤费用近130亿元。

2.3 提高水资源利用率,解决农民生活生产用水

淤地坝通过有效的滞洪,将高含沙洪水一部分转化为地下水,一部分澄清后直接被生产生活利用,一部分排放到下游沟道,增加了沟道常流水,对汛期洪水起到了调节作用,使水资源得到了合理利用。

淤地坝在工程运行前期可作为蓄水工程,解决当地工农业生产用水和发展水产养殖业。据调查,黄河中游地区已建成的淤地坝,解决了1000万人的饮水困难问题。同时,利用骨干坝前期蓄水发展灌溉面积2.33万hm2。甘肃省环县七里沟坝系平均每年提供有效水资源160多万m3,常年供给厂矿企业,并解决了附近4个行政村7000多头(只)牲畜的用水问题。“十年九旱”的定西县花岔流域,多年靠窖水和在几十里外人担畜驮解决人畜饮水,通过坝系建设,不仅彻底解决了水荒,而且每年还向流域外调水50多万m3,发展灌溉133.3 hm2。

2.4 有利于植被的恢复,改善生态环境

淤地坝建设解决了农民的基本粮食需求,为优化土地利用结构和调整农村产业结构、促进退耕还林还草、发展多种经营创造了条件。绥德县王茂庄小流域,有坝地27 hm2,在人口增加、粮食播种面积缩小的情况下,粮食总产却连年增加,使大量坡耕地退耕还林还草,土地利用结构发生了显著变化,耕地面积由占总面积的57%下降到28%,林地面积由3%上升到45%,草地面积由3%上升到7%,坝地面积占耕地面积的15%,产量却占流域粮食总产的67%,实现了人均林地 2.4 hm2,草地 0.33 hm2,粮食自给有余。甘肃环县赵门沟流域依托坝系建设,发展舍饲养殖,累计退耕还林还草217 hm2,既解决了林牧矛盾,保护了植被,又增加了群众收入。目前,黄土高原地区已涌现出一批“沟里坝连坝,山上林草旺,家家有牛羊,户户有余粮”的富裕山庄。淤地坝建设,为建设高产稳产基本农田创造了条件,实现了少种高产多收,提高了土地生产率,解除了群众的后顾之忧,为大面积“封山绿化”、实施封育保护、促进退耕还林还草、实现“粮油下川,林草上山”提供了可靠保障。

2.5 利于区域防洪减灾,保护沟道下游生产安全

淤地坝建设以小流域为单元,通过坝系建设,大、中、小结合,骨干坝控制,层层拦截,具有较强的削峰、滞洪能力和上拦下保作用,能有效地防止洪水泥沙对沟道下游造成的危害。据统计,黄土高原地区现有的骨干坝,可保护下游沟、川、台、坝地1.87万hm2。1989年7月,内蒙古准格尔旗的川掌沟发生150 a一遇的洪水,坝系工程拦蓄洪水593万m3,缓洪514万m3,削减洪量89.7%,保证了下游坝地及生产生活设施的安全。甘肃省庆阳县崭山湾淤地坝建成以后,下游80户群众生命财产有了安全保障,道路畅通,40 hm2川台地得到保护,仅该坝保护的川台地年人均纯收入就达1680元,使烂泥沟变成了“聚宝盆”。

2.6 以坝代路,改善交通条件,促进当地经济发展

淤地坝建成后,在交通不便的偏僻山村,淤地坝坝顶成了连接沟道两岸的桥梁,大大地方便了当地群众的交通,有效地改善了农业生产条件,降低了劳动强度,提高了劳动生产率,促进了物资、文化交流和商品经济的发展,为实现机械化和水利化创造了条件。有些地方利用淤地坝过沟,减少了修路和建桥费。如陕西省靖边县青阳岔至桥沟湾路段内,有8处跨越大沟,都是以坝顶代替桥梁;内蒙古准格尔旗至东胜市的公路,在沙圪堵至纳林镇路段内也是用淤地坝顶代替桥梁,节省了大量的建桥费用。定西县花岔小流域坝系建成后,连通了50 km村庄道路,全流域村与村间都可以通汽车,沿途先后办起了8个农副产品加工点和商品代销点,促进了地方经济的发展。据调查统计,黄土高原地区坝路结合的淤地坝占20%,相当于建设2万余座乡村公路桥。

3 黄土高原淤地坝建设前景展望

大量实践证明,淤地坝是黄土高原地区防治水土流失的重要措施。大规模开展淤地坝建设,发挥拦沙蓄水淤地等综合功能,对促进当地农业增产、农民增收、农村经济发展,巩固退耕还林成果,改善生态环境,再造秀美山川,全面建设小康社会以及确保黄河长治久安具有非常重大的现实意义。

目前,淤地坝建设进入了一个经济可行、技术成熟的大发展时期,已成为黄土高原摆脱贫困、步入小康、走向富裕的具有战略意义的一项工程。根据《黄河流域黄土高原地区水土保持生态环境建设规划》、《黄河上中游多沙粗沙区治沟骨干工程建设专项规划》,结合对各省(自治区)淤地坝发展潜力的调查统计,黄土高原今后尚可新建控制性的治沟骨干工程2万多座,新建中小型淤地坝约13万座。这些淤地坝工程建成后,将会在黄土高原地区形成以小流域为单元,以水土保持治沟骨干工程为骨架,大中小型淤地坝相配套,拦、排、蓄相结合的较完整的沟道坝群防护体系。据初步预测,这些工程可累计拦蓄泥沙259亿m3,新增坝地33.4万hm2,加上已有坝地,按1 hm2增产3000 kg计算,可增产粮食20亿kg,届时坝地将成为黄土高原地区主要的粮食生产基地。

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