水土保持是山区“资源水利”开发的切入点
来源: 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小以汝阳县为例
2001年9月19日
提 要
资源水利作为新时期的治水思路和方略,如何在各地得以正确地贯彻和落实,不同地区应该有不同的切入点和着重点,本文认为山区农村应该从水土保持的治理开发入手,对这一课题进行联解。
汝阳县位于豫西伏牛山区,总人口41.4万人,总面积1325km2,其中山丘区占87%,有耕地面积2.586万ha。建国五十年来,国家累计投入水利建设资金达8000万元,建成各类水利工程设施1977项,控制有效灌溉面积1.422万ha,取得了有目共睹的成绩。但是,汝阳水利仍然远未解决。
1 存在问题
主要是干旱威胁、洪涝灾害和水污染三大难题。
1.1 干旱问题
干旱的总趋势是日益加剧,1957~1999年的43年中,出现旱灾有30年,发生率为70%,其中重旱占37%。从时间分布上看,五、六十年代为四年一遇,八十年代为二年一遇,进入九十年代则为十年八遇;从干旱程度上看,流经汝阳的淮河二级支流——北汝河进入七十年代后开始出现断流现象,最多的1988、1992、1996、1997和1999年分别断流2次以上,断流时间最长的1992年为60天。为抗旱所迫,沿岸20条引水渠渠首平均向上游延伸2km左右。地下水位较五、六十年代下降了5m以上,较八十年代初期也下降了3m左右。这些都相应加大了灌溉成本。据统计资料分析,现在粮食增产中灌溉成本所占比重平均为25%,加上其它成本费用(不含农民自己投工),农民获利不足50%(按目前市场价推算亩均年利约合90~100元),远低于从事其立生产经营活动的收入水平,这在一定程度上也影响了农民的抗旱积极性,致使一些地方近年出现了“一方面因水源缺乏而无法抗旱,另一方面因费用较高而无力抗旱”的恶性循环,全县九十年代以来的十年间最高次灌溉面积不足9000ha,占总有效灌溉面积的62%,干旱始终是全县农业生产的最大威胁。
1.2 洪涝灾害问题
洪涝灾害存在的主要问题有两个:一是降雨集中,全年降水的60%集中在主汛期7、8、9三个月,且汇流时间短,形成洪峰快,常常出现“峰高量m3小”的突发性洪水。据汝阳县北汝河上的紫罗山水文站实测洪水资料计算,该河段10年、20年一遇洪峰流量分别为3394/s和4590m3/s,与多年平均流量16.94m3/s相比,高出200倍和270倍,但大于4590m3/s的相应时段洪量一般却只有2亿m3左右。汝阳县北汝河大堤经过近年来的不断整修加固,现多数段落都能达到20年一遇的防洪标准,县城等重点堤段还达到了50年一遇的防洪标准,所以今后的防洪安全问题在很大程度上就是设法削减大于4590m3/s的峰值问题;再一个大问题是河床淤积严重,北汝河50年淤积抬高了2m,其中建国初期至六、七十年代的年均淤积速度是3cm,近二十多年间的年均淤积速度为6cm,有些地方河床已开始高出堤外地平面,成为名符其实的“悬河”,从而给今后的进一步培堤加高增加了很大隐患,必须尽快引起足够的重视并采取果断措施加以遏制。
1.3 水污染问题
随着沿岸工农业生产的发展和小城镇建设的加快,其程度愈演愈烈,近年全县平均污水排放总量为538万t,北汝河干流县城以下河段水质为Ⅳ类标准、支流斜纹河上中游地段因选矿厂较多,其水质降至Ⅴ类标准,这些都给沿岸人民群众的生活生产、尤其是人畜饮水造成了严重威胁。据统计目前直接因水质问题而造成饮水困难的自然村为5个、人口达4000余人。
2 解决问题的途径
如何解决上述三大难题,按照传统“工程水利”的做法,就是靠打井修渠以解决抗旱问题,筑堤建坝以解决防洪问题,装配净化设施以解决水污染问题。但如果从“资源水利”的角度来看待这些问题,答案恐怕就有所不同。
2.1 抗旱问题
显然,若单靠过去“工程水利”那套把机井越打越深、把渠口越移越远的做法终究会使灌溉成本超越水资源的经济开发能力(或者叫农民的经济承受极限),这不符合水资源的经济、合理与可持续开发原则。事实上,汝阳县75%、50%、20%枯、平、丰三个典型年的水资源总量分别为2.95万m3、4.20万m3和6.28万m3,即使按枯水年水资源总量的三分之一能够真正用到农业灌溉上,现有亩均用水量也达到了460m3以上,全然不存在旱灾的威胁问题。问题的问题是,这些水资源在时空上分布太不均匀,70%左右的水是目前条件下难以利用,在降雨过程中形成的天然径流(洪水)白白流走了。如果我们能够采取一些措施把其中的一部分留存起来,那将大大改善目前十分被动的抗旱局面。就现有技术条件而言,做到这一点有两种办法,一种是工程措施,另一种是非工程措施。工程措施又分为两种类型,一种是修在坡面的水平梯田,再一种是修在沟道的塘堰坝、谷坊和水库(依据山区大多沟河短、流域小的特点,主要是修建小型水库)。根据《汝阳县旱地农业开发刍议》等资料的研究成果。梯田地的平均保水能力为180~225m3/ha次,而汝阳县连同北汝河上游的嵩县(北汝河发源地)现有约1.33万ha的坡耕地需要改造成水平梯田,该项工程全部完成后相当于每次降雨可多留蓄径流250~300万m3,留蓄时间依土质、坡度、气温等自然条件的不同大体为10~20天;上述成果还显示,汝阳县和嵩县的北汝河流域部分有大小沟岔2万多条,可适宜建造各类谷坊、淤地坝约8万处(相应可新淤地造地2000ha左右)、经济效益较为显著,适合近期开发的小水库不少于50座,该类工程完成后大致能够多留蓄径流2500万m3,其中谷坊塘坝的留蓄径流时间依自然条件不同大体为15~30天,小水库则主要由人工进行调度管理。非工程措施主要是营造林草植被。据测定,林草植被覆盖度达到70%以上地区,每公顷可涵养水源300m3,持续时间至少1个月以上。汝阳及嵩县的北汝河流域部分现有宜林宜草荒山及低覆盖度林地共计6万余ha,如果能尽快使其绿化并达到相应覆盖度标准,则这项生物措施又可蓄留径流约2000万m3。这样,仅上述两项措施(三类工程,即坡改梯、闸沟淤地和小水库、荒山造林)就可每次调蓄径流近0.5亿m3,且综合持续时间达1个月以上,这就基本保障了一般干旱情况下能够使下游河道有长流水、地下水位得到一定补充,最终使农业灌溉成本得以降低。
2.2 防洪问题
有了抗旱问题的缓解对策,防洪问题也就相应得到了缓解。对于前述防洪工作中存在的第一个问题,即“峰高量小”问题,如果探讨的工程措施和生物措施能够每次调蓄近0.5亿m3的降雨径流,那么就等于是自然削减掉了紫罗山水文站20年一遇标准以上洪水总量的四分之一。换句话说,也相当于北汝河汝阳段发生超过20年一遇标准的大洪水机率将降低四分之一。这样,现有堤防的抗大洪压力也就得到了明显减轻,发生超过20年一遇标准的大洪水机率将降低四分之一。这样,现有堤防的抗大洪压力也就得到了明显减轻,这是个很了不起的事情。对防洪中存在的第二个问题,即“河床淤高”问题,欲彻底解决之(即采取措施降低之或至少是冲淤平衡)需要用1000m3/s左右的流量,每年进行一次为期一周左右时间(可结合汛期涨水)的集中冲淤,这在前坪水库(规划总库容6.89亿m3)建成前是不现实的。但是,如果按前面设想完成了所有的水土保持工程措施和生物措施,那么每年可减少泥沙流失量100万t以上,即相当于降低河床淤积4cm左右,使现在的淤积速度由6cm/年降到2cm/年以下,从而有效遏止北汝河向“悬河”方向的较快发展。
2.3 水污染的防治问题
水污染的防治问题是个十分复杂的系统工程。随着经济的发展和人口的增多,向河道排污在所难免。除了对排污企业和村镇要求建造、装置必要的污水处理设施外,河道上应该采取什么措施呢?答案只有一个,那就是千方百计加速“自净”进程。所谓“自净”,就是用足量的水净化其中的污染物。根据现有的年排污量,全部净化之至少需要8000万m3的水量,这对北汝河来讲,总量满足是不成问题的(紫罗山水文站年均径流总量为4.62亿m3),问题是出在径流的年内年际分配极不均匀,断流时一点也不能净化,且断流时间有时又比较长,从而严重影响了工农生产和沿岸环境保护。如果前述设想的水土保持生态工程建设能够及早建成,每次河道的断流时间缩短一个月以上、甚至基本不出现断流,那么对排入污水的净化工作无疑大大有利,这样再加上有关部门依据河水流量对排污总量和排污时间进行有计划的调节与控制,汝阳县北汝河段的水污染问题就有望得以明显的缓解。
总之,在山区进行水土保持开发,从“资源水利”的角度看,它能够起到牵一发而动全局的作用,非常有利于水土资源的充分、持续利用,非常有利于从根本上进行除害兴利(决不是传统的权宜之计和短期行为),同时还具有从“工程水利”角度看所具有的项目经济效益、社会效益和生态效益,所以,从水土保持入手狠抓山区农村水利建设是切实可行、是非常必要的。
作者单位:汝阳县水利局