暢春輝
(大寧縣水利局)
黃土高原地區是世界上最大的黃土堆積區,東面為太行山,西達日月山東麓,北自陰山,南至秦嶺、伏牛山,包括山西、寧夏、陜西、甘肅、青海、內蒙、河南等省區。東西長約1300 km,南北寬約800 km,總面積64萬km2。黃河水系曲折貫穿于全區,流域面積占全區的85%。地形破碎,千溝萬壑,環境惡劣,生態脆弱,是世界上水土流失最為嚴重的地區,年土壤侵蝕模數一般為3000-10000 t/km2,多沙粗沙區高達15000-30000 t/km2。由于嚴重的水土流失,不僅造成了千溝萬壑、童山禿嶺的地貌景觀和惡劣的生態環境,制約著區域經濟社會的可持續發展,而且大量泥沙下泄,淤塞下游河道,極大地威脅著黃河下游的安全,成為困擾中華民族的心腹之患。在長期同水土流失的斗爭中,黃土高原地區的人民總結探索出了一種行之有效的水土保持措施——淤地壩。實踐證明,淤地壩是一種既能攔截泥沙、保持水土、減少入黃泥沙、改善生態環境,又能淤地造田、增產糧食、發展區域經濟的水土保持工程措施。
黃土高原地區淤地壩建設歷史悠久,最早的淤地壩是自然形成的,距今已有400多年。明隆慶三年(公元1569年),陜西省子洲縣裴家灣鄉的黃土洼,溝壑兩岸山體滑動,堵塞溝道,聚水攔泥成為天然聚湫,形成高60 m、淤地54 hm2的自然淤地壩。《汾西縣志》在明代萬歷年間(1573-1619年)就有“汾西山崗,宜潦畏旱,澗河溝渠下濕處,向有勤民修筑,淤漫成地,易于收獲高田”的記載,這是我國迄今為至發現的最早的人工修筑淤地壩的記載。清咸豐三年(1853年),柳林縣賈家垣村賈本椿在本村鹽土溝用青磚、石灰砌筑一座“高3.6丈,長36丈,寬1.5丈”的淤地壩,這是新中國成立前山西省規模最大的淤地壩。1949年前,由于社會、經濟等多方面因素的影響,淤地壩建設十分零散。
新中國成立后,通過水利水保部門總結、示范和推廣,黃土高原地區淤地壩建設得到了快速發展。大體經歷了20世紀50年代的試驗示范,60年代的推廣普及,70年代的發展建設和80年代中期以來的完善提高等4個發展階段。淤地壩建設由重點試辦到全面發展,由農民群眾為主打壩到政府組織和出資建設,由分散建設到以小流域為單元按壩系建設,由缺乏規劃、設計到不斷完善前期工作的規范化建設,由重視建設到建管并重,取得了顯著成就。據統計,黃土高原地區現已建成大、中、小型淤地壩11萬余座,淤成壩地30多萬hm2,累計攔泥210多億t,保護川臺地1.87萬hm2,減少黃河年輸沙量3億t。實踐充分證明,淤地壩建設在攔截泥沙、蓄洪滯洪、減蝕固溝、增產糧食、改善生態環境等方面發揮了顯著的生態、社會和經濟效益,在黃土高原水土流失治理和生態環境建設中具有不可替代的作用。
黃土高原地區劇烈的水土流失,不僅嚴重阻礙了當地農業的發展,而且使耕地面積逐年減少,成為影響區域發展的重要因素。淤地壩一般修筑于荒溝中,增地作用明顯,土壤水肥條件較好,抗旱能力強,增產作用十分顯著。據資料,淤地壩的土壤含氮量是坡地的1.2倍,磷是坡地的4倍,鉀是坡地的5.2倍,有機質是坡地的1.25倍,土壤含水量是坡地的2.5倍。壩地一般糧食單產6000-9000 kg/hm2,是坡耕地的6-10倍。據陜西省水利廳和榆林市、延安市水保局的聯合調查,子洲、綏德兩縣,壩地面積分別占耕地面積的6.8%和4.8%,所產糧食占總產量的27.8%和30%。山西省汾西縣康和溝流域,壩地面積占流域總耕地面積的28%,壩地糧食總產卻占該流域糧食總產量的65%。特別是在大旱的情況下,壩地抗災效果更加明顯。1995年陜西省遭遇特大干旱,榆林市橫山縣趙石畔流域有壩地106.7 hm2,坡耕地 1666.7 hm2,壩地單產均在4500 kg/hm2以上,而坡耕地單產僅150 kg/hm2。民間廣泛流傳著“打壩如修倉,攔泥如積糧,村有百畝壩,再旱也不怕”的說法。
在黃土高原地區,地貌單元可以分為溝間地和溝谷地兩類,溝緣線以上為溝間地,以下為溝谷地。由于植被稀少,暴雨頻繁,坡陡溝深,溝道侵蝕相當嚴重,是我國乃至世界上水土流失最強烈的地區。年土壤侵蝕模數一般為3000-10000 t/km2,主要以水力侵蝕為主。修建于溝道中的淤地壩,封堵了向下游輸送泥沙的通道,形成了一道道人工屏障,不但能夠攔蓄坡面匯入溝道內的徑流泥沙,而且能夠固定溝床,抬高侵蝕基準面,穩定溝坡,制止溝岸擴張、溝底下切和溝頭前進,減輕溝道侵蝕。據有關調查資料,每淤666.7 m2壩地,大型淤地壩平均可攔泥8000 t,中型淤地壩平均攔泥6000 t,小型淤地壩平均攔泥3000 t。據調查,在黃河下游河床清淤1 m3泥沙需投資10元以上,而上中游的淤地壩每攔蓄1 m3泥沙所需投資還不到1元。據陜西省水土保持局測算,全省3萬多座淤地壩50多年累計攔蓄泥沙51億t,這些泥沙如果按1/4沉積下游河床,以1 t清淤費用10元計算,就可為下游節省清淤費用近130億元。
淤地壩通過有效的滯洪,將高含沙洪水一部分轉化為地下水,一部分澄清后直接被生產生活利用,一部分排放到下游溝道,增加了溝道常流水,對汛期洪水起到了調節作用,使水資源得到了合理利用。
淤地壩在工程運行前期可作為蓄水工程,解決當地工農業生產用水和發展水產養殖業。據調查,黃河中游地區已建成的淤地壩,解決了1000萬人的飲水困難問題。同時,利用骨干壩前期蓄水發展灌溉面積2.33萬hm2。甘肅省環縣七里溝壩系平均每年提供有效水資源160多萬m3,常年供給廠礦企業,并解決了附近4個行政村7000多頭(只)牲畜的用水問題。“十年九旱”的定西縣花岔流域,多年靠窖水和在幾十里外人擔畜馱解決人畜飲水,通過壩系建設,不僅徹底解決了水荒,而且每年還向流域外調水50多萬m3,發展灌溉133.3 hm2。
淤地壩建設解決了農民的基本糧食需求,為優化土地利用結構和調整農村產業結構、促進退耕還林還草、發展多種經營創造了條件。綏德縣王茂莊小流域,有壩地27 hm2,在人口增加、糧食播種面積縮小的情況下,糧食總產卻連年增加,使大量坡耕地退耕還林還草,土地利用結構發生了顯著變化,耕地面積由占總面積的57%下降到28%,林地面積由3%上升到45%,草地面積由3%上升到7%,壩地面積占耕地面積的15%,產量卻占流域糧食總產的67%,實現了人均林地 2.4 hm2,草地 0.33 hm2,糧食自給有余。甘肅環縣趙門溝流域依托壩系建設,發展舍飼養殖,累計退耕還林還草217 hm2,既解決了林牧矛盾,保護了植被,又增加了群眾收入。目前,黃土高原地區已涌現出一批“溝里壩連壩,山上林草旺,家家有牛羊,戶戶有余糧”的富裕山莊。淤地壩建設,為建設高產穩產基本農田創造了條件,實現了少種高產多收,提高了土地生產率,解除了群眾的后顧之憂,為大面積“封山綠化”、實施封育保護、促進退耕還林還草、實現“糧油下川,林草上山”提供了可靠保障。
淤地壩建設以小流域為單元,通過壩系建設,大、中、小結合,骨干壩控制,層層攔截,具有較強的削峰、滯洪能力和上攔下保作用,能有效地防止洪水泥沙對溝道下游造成的危害。據統計,黃土高原地區現有的骨干壩,可保護下游溝、川、臺、壩地1.87萬hm2。1989年7月,內蒙古準格爾旗的川掌溝發生150 a一遇的洪水,壩系工程攔蓄洪水593萬m3,緩洪514萬m3,削減洪量89.7%,保證了下游壩地及生產生活設施的安全。甘肅省慶陽縣嶄山灣淤地壩建成以后,下游80戶群眾生命財產有了安全保障,道路暢通,40 hm2川臺地得到保護,僅該壩保護的川臺地年人均純收入就達1680元,使爛泥溝變成了“聚寶盆”。
淤地壩建成后,在交通不便的偏僻山村,淤地壩壩頂成了連接溝道兩岸的橋梁,大大地方便了當地群眾的交通,有效地改善了農業生產條件,降低了勞動強度,提高了勞動生產率,促進了物資、文化交流和商品經濟的發展,為實現機械化和水利化創造了條件。有些地方利用淤地壩過溝,減少了修路和建橋費。如陜西省靖邊縣青陽岔至橋溝灣路段內,有8處跨越大溝,都是以壩頂代替橋梁;內蒙古準格爾旗至東勝市的公路,在沙圪堵至納林鎮路段內也是用淤地壩頂代替橋梁,節省了大量的建橋費用。定西縣花岔小流域壩系建成后,連通了50 km村莊道路,全流域村與村間都可以通汽車,沿途先后辦起了8個農副產品加工點和商品代銷點,促進了地方經濟的發展。據調查統計,黃土高原地區壩路結合的淤地壩占20%,相當于建設2萬余座鄉村公路橋。
大量實踐證明,淤地壩是黃土高原地區防治水土流失的重要措施。大規模開展淤地壩建設,發揮攔沙蓄水淤地等綜合功能,對促進當地農業增產、農民增收、農村經濟發展,鞏固退耕還林成果,改善生態環境,再造秀美山川,全面建設小康社會以及確保黃河長治久安具有非常重大的現實意義。
目前,淤地壩建設進入了一個經濟可行、技術成熟的大發展時期,已成為黃土高原擺脫貧困、步入小康、走向富裕的具有戰略意義的一項工程。根據《黃河流域黃土高原地區水土保持生態環境建設規劃》、《黃河上中游多沙粗沙區治溝骨干工程建設專項規劃》,結合對各省(自治區)淤地壩發展潛力的調查統計,黃土高原今后尚可新建控制性的治溝骨干工程2萬多座,新建中小型淤地壩約13萬座。這些淤地壩工程建成后,將會在黃土高原地區形成以小流域為單元,以水土保持治溝骨干工程為骨架,大中小型淤地壩相配套,攔、排、蓄相結合的較完整的溝道壩群防護體系。據初步預測,這些工程可累計攔蓄泥沙259億m3,新增壩地33.4萬hm2,加上已有壩地,按1 hm2增產3000 kg計算,可增產糧食20億kg,屆時壩地將成為黃土高原地區主要的糧食生產基地。