徐州市微山湖湖西地區(qū)水土保持治理措施探析

蘇崇峰

(徐州市水利建筑設(shè)計(jì)研究院，江蘇徐州221018)

1 微山湖湖西地區(qū)概況

1.1 自然條件

徐州市微山湖湖西地區(qū)位于江蘇省西北部，地處蘇魯豫皖四省交界處，區(qū)內(nèi)包括豐縣、沛縣全部及銅山縣的小部分，總面積3032 km2，人口252萬人，耕地17萬hm2，約占徐州市總耕地面積的1/3。該區(qū)屬黃泛沖積平原，由一系列黃河決口扇前緣坡地組成，地勢開闊平坦，地形西高東低并微向東北傾斜，地表高程由44 m降至33 m，平均地面坡度1/5000。微地貌可分為廢黃河壟狀高地、大沙河河漫灘、黃河沖積微傾斜平原、濱湖低平原和剝蝕殘丘5種類型。區(qū)內(nèi)河流流向與地形一致，自西南向東北呈放射狀流入微山湖。

1.2 降水特性

湖西豐沛地區(qū)氣候干旱，多年平均降水量750 mm，豐水年1090 mm，枯水年425 mm。多年平均降水量的地區(qū)分布為自西向東由700 mm遞增到850 mm。降水量的年內(nèi)分布也極不均勻，汛期6—9月份的降水量占全年降水量的70%，較大的年份高達(dá)88%～91%，且降水量主要集中為幾場暴雨。短歷時(shí)暴雨的情況為:日降雨量大于200 mm的特大暴雨曾出現(xiàn)過多次，日降雨量大于100 mm的大暴雨平均每年約出現(xiàn)2次。暴雨歷時(shí)短、強(qiáng)度大，加之前期長時(shí)間干旱土壤極為干燥，極易造成土壤侵蝕，不利于水土保持。地表徑流的分配主要集中在8—9月份，占全年地表徑流總量的70%，年徑流深122.3 mm，徑流系數(shù)0.163。

1.3 土壤侵蝕狀況

區(qū)內(nèi)地表廣泛分布黃泛沉積物，主要為粉砂土、亞砂土，沿廢黃河、大沙河兩側(cè)鹽漬土呈帶狀分布，僅濱湖地帶為亞黏土、淤泥質(zhì)亞黏土，土壤貧瘠，保水、保肥能力很差。砂土及亞砂土干燥松散，風(fēng)吹易揚(yáng)、水沖易流，在水蝕、風(fēng)蝕兩種外營力交錯作用下，水土流失極為嚴(yán)重，是淮河流域水土流失嚴(yán)重的地區(qū)之一。

2 水土保持主要治理措施

地面坡度及構(gòu)成坡面的土質(zhì)是影響水土流失的重要因素，水循環(huán)是水土流失的自然動力源泉，以治水作為主攻方向，進(jìn)行梯級河網(wǎng)化建設(shè)，改變地表水循環(huán)狀況，對徑流進(jìn)行有效控制，并進(jìn)行綜合治理，從而控制水土流失、合理調(diào)蓄水資源，使水土資源得到有效的保護(hù)和合理的利用，是該地區(qū)水土保持治理的根本性措施。

2.1 水利梯級河網(wǎng)化建設(shè)

2.1.1 梯級河網(wǎng)化建設(shè)情況

從20世紀(jì)60年代開始逐步實(shí)施梯級河網(wǎng)化建設(shè)，其工程布局為:根據(jù)地面坡度劃分梯級，梯級的高差不宜過大，否則同一級河網(wǎng)內(nèi)仍有高低的矛盾，也不能過小，否則梯級控制建筑物數(shù)量增加，經(jīng)過權(quán)衡比較，選用2～2.5 m劃分一個(gè)梯級。工程規(guī)格:大溝間距3～5 km，中溝 0.8～1.2 km，小溝0.2～0.3 km。以大沙河、復(fù)新河、鄭集河、沿河、鹿口河等河道為骨干河網(wǎng)，以骨干河道的支流和大、中、小溝為基本河網(wǎng)，使溝河連通成網(wǎng)。目前已形成蓄水、調(diào)水、泄洪等調(diào)度自如、綜合利用的梯級河網(wǎng)工程體系，并在梯級河網(wǎng)化工程建設(shè)中，挖泓整灘筑堤，結(jié)合改造荒灘地，控制水土流失。

2.1.2 梯級河網(wǎng)對水土保持的主要作用

(1)調(diào)控地表徑流，減少水土流失。通過梯級河網(wǎng)對徑流的分級調(diào)控，可調(diào)節(jié)溝河的排水水位，使各級溝河排水的水面線能相互銜接，改變水流比降，調(diào)整排水流速，從而削弱導(dǎo)致水土流失的動力，減少土壤侵蝕以及溝河沖刷和淤積。特別是在旱澇急轉(zhuǎn)時(shí)，通過河網(wǎng)的調(diào)節(jié)，更為明顯地減少了排洪澇初期的河溝沖刷以及田間土壤的侵蝕，改變了以前的河道“一年挖、兩年淤、三年平”的局面。

(2)除害興利，綜合利用。通過梯級河網(wǎng)的分級調(diào)控，不僅可攔蓄徑流，削減洪峰，而且可調(diào)蓄和輸送調(diào)引的外來水，并適時(shí)回灌地下水，適當(dāng)抬高地下水位，增加農(nóng)作物所需的土壤水分，實(shí)現(xiàn)區(qū)域多種水資源的聯(lián)合調(diào)配。由于地區(qū)間降雨分布不均，因此梯級控制工程將河網(wǎng)分成梯級后，通過一些梯級調(diào)度河，使一些骨干河道在同一梯級中相互溝通，對徑流既能控制又能調(diào)度，既可用雨小處的干支流協(xié)助雨大處的干支流排水，提高排澇標(biāo)準(zhǔn)，又可調(diào)度河網(wǎng)蓄水，調(diào)劑灌溉水的余缺，提高雨水利用率。這樣，該地區(qū)的河網(wǎng)可增加蓄水庫容1.1億m3，解決了生態(tài)用水需求，為植被建設(shè)創(chuàng)造了條件，減少了風(fēng)沙，改善了生態(tài)環(huán)境。另外，當(dāng)本地水源不足時(shí)，外調(diào)水源可通過河網(wǎng)進(jìn)行輸送和調(diào)配。

2.2 農(nóng)田水利基本建設(shè)

該區(qū)通過溝林路網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃，溝、林、路、田、園綜合治理，將分散的坡面徑流匯集歸槽，并做好溝頭防護(hù)工程，減少了溝蝕和農(nóng)田土壤的侵蝕。“九五”期間又完成了以完善基本河網(wǎng)為主的農(nóng)田水利工程建設(shè)，使10萬hm2中低產(chǎn)田得以改造。

2.3 河網(wǎng)自身的水土保持措施

區(qū)內(nèi)有河道水域面積2.6萬hm2，河網(wǎng)自身的水土保持主要采用的是工程措施和非工程措施相結(jié)合的方法。近10余年來，在河道治理時(shí)，均考慮到大堤和灘地的水土保持，將水土保持作為水利工程建設(shè)的重要內(nèi)容。具體措施為:在灘地開挖縱橫向排水溝槽，形成堤灘的排水系統(tǒng)，每隔一定間距設(shè)一排水槽，將堤灘徑流匯集后排入河槽，并進(jìn)行大堤和灘地的綠化，改變大堤和灘面水的天然徑流狀況，同時(shí)采取多種措施對河坡進(jìn)行防護(hù)，以減少雨水對大堤、灘地和河坡的侵蝕，從而延長河道的使用壽命。目前城鎮(zhèn)段河道已建設(shè)成為生態(tài)景觀河道。

2.4 防風(fēng)林網(wǎng)和農(nóng)業(yè)措施

湖西地區(qū)把水土保持生態(tài)建設(shè)與發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，多年以來陸續(xù)種植果樹3萬hm2，沿大沙河兩岸栽植了數(shù)千米寬的防風(fēng)固沙林帶，并在全區(qū)形成了農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)。由于水利工程的建設(shè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的提高，目前農(nóng)作物的復(fù)種指數(shù)為1.8。林網(wǎng)和各類農(nóng)作物形成了良好的植被覆蓋，可以減少或防止雨滴直接擊濺地面，有利于水流的分散和入滲，減少地面徑流量，并對流速起控制作用，能減少坡面徑流對土壤的侵蝕，起到減水減沙的作用。

3 綜合治理開發(fā)的效益

該地區(qū)以梯級河網(wǎng)為骨架，調(diào)控徑流，并將工程和植物等措施相結(jié)合，形成了從田間到河湖完整的水保綜合防治體系，改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境，在保水保土的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的統(tǒng)一。

3.1 減水減沙效益顯著

梯級河網(wǎng)化建設(shè)和農(nóng)林水綜合治理等措施，不僅減小了水力侵蝕，增加了雨水利用，而且減少了泥沙下泄，減輕了河湖淤積，降低了河道工程的運(yùn)行成本，效益巨大。以沿河流域?yàn)槔瑢?shí)測資料表明，1973年流域內(nèi)平均土壤侵蝕模數(shù)為2435 t/(km2·a)，1986年平均侵蝕模數(shù)比1973年減少了54%，年平均侵蝕厚度由1973年的1.7 mm減少為0.7 mm，其干河也由五六十年代名列全省之首的多沙河道漸趨變?yōu)榍逅拥馈Ｑ睾釉谖⑸胶髦T多河流中，位居中間，自然地理、水文氣象等條件具有較好的代表性，以該流域土壤侵蝕資料推算全區(qū)土壤侵蝕量，20世紀(jì)60年代平均每年為570萬m3，80年代減少為平均每年260萬m3，而且近年來土壤侵蝕速率又有明顯減少。

3.2 改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)有了長足的發(fā)展

梯級河網(wǎng)建設(shè)達(dá)到了旱、澇、漬、堿綜合治理。河網(wǎng)形成后，控制了地下水位，形成了良好的排水系統(tǒng)，澇水以及土壤中被淋洗出來的鹽分得以排除，控制了土壤含水量，抑制了土壤反鹽。由于河網(wǎng)是按照引水、蓄水等標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的，因此目前該區(qū)域大部分地區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)5～10年一遇。因水源條件的改善，現(xiàn)狀有效灌溉面積已達(dá)15萬hm2，再加上耕作技術(shù)的提高等，多年來糧食產(chǎn)量穩(wěn)步上升，該地區(qū)已由過去的貧困區(qū)變成了商品糧和水果基地。

4 對微山湖湖西豐沛地區(qū)水土保持工作的進(jìn)一步思考

4.1 進(jìn)一步完善梯級河網(wǎng)化建設(shè)

對河網(wǎng)控制建筑物進(jìn)行加固改造，抬高河網(wǎng)的正常蓄水位，以進(jìn)一步增強(qiáng)河網(wǎng)對徑流的調(diào)控能力;深化和完善河網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)用方案，加強(qiáng)工程管理，控制河道水位和流速，以充分發(fā)揮河網(wǎng)對徑流的調(diào)控作用，減輕徑流對坡面和中小溝的沖刷，減少河網(wǎng)的淤積，延長河道的使用壽命。

進(jìn)一步加強(qiáng)河網(wǎng)自身的水保措施，特別是加強(qiáng)對河坡的防護(hù)。目前河坡防護(hù)主要采用的是植物護(hù)坡、工程護(hù)坡等，但由于該地區(qū)的河道水位變化較大，植物護(hù)坡在水位變化區(qū)的效果不如工程護(hù)坡效果好，而常規(guī)的工程護(hù)坡造價(jià)又較高，難以大面積實(shí)施，因此需進(jìn)一步探討和推廣更為經(jīng)濟(jì)合理的河坡防護(hù)措施。

加強(qiáng)農(nóng)田水利工程配套，以完善基本河網(wǎng)，并繼續(xù)進(jìn)行中低產(chǎn)田改造等農(nóng)田基本建設(shè)。

4.2 大力發(fā)展水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)

研究水土保持綜合治理措施的優(yōu)化配比，并通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高單位資源的利用效率和產(chǎn)出率。加強(qiáng)科研和先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高水土保持生態(tài)建設(shè)的水平。加強(qiáng)法制化建設(shè)，并強(qiáng)化監(jiān)督監(jiān)測工作，以提高治理的質(zhì)量和效益。