長城邊溝流域雨洪資源開發利用的做法和成效

周興

（寧夏靈武750400）

1 長城邊溝流域概況

長城邊溝位于靈武市東北部寧東鎮和臨河鎮境內，古明長城南岸，屬黃河一級支流，發源于靈武市東高立墩山北麓，流經清水營、上溝灣、張家窯、馬蓮臺、橫山堡，于長城邊溝處入黃河。長城邊溝流域面積505km2，溝長約42km，溝道常流水20～40L/s，溝道平均比降為1～3‰。該流域屬同靈鹽干旱荒漠區，流域南側大部分地方以荒漠草原植被為主，兼有少部分的沙漠丘陵區，海拔高程在1100～1600m之間。溝系發育，有七條流域面積大于30 km2支溝入長城邊溝。流域內東高西低，南高北低，植被差，水土流失較嚴重。

根據寧夏水文水資源勘測局提供資料，該流域內多年平均降水量200mm，降水年內分配不均，主要集中在6~9月，占全年總降水量的67.8%，多年降水量變差系數Cv為0.35，偏態系數Cs=2.0Cv，其保證率為 50%、75%、95%的設計降水量分別為 191.9mm、149.3mm、100.7mm，多年平均徑流深4.45mm，多年平均水面蒸發量 (E601型) 1450mm，P=0.5%、P=0.33%洪峰流量和洪水總量分別1706 m3/s、1952 m3/s和959.4萬m3、1096.6萬m3，多年平均輸沙量28.6萬t，該流域涉及2個鎮、6個村、6200人，從1994年起自治區水利廳水土保持局與靈武市水務局就長城邊溝的水資源開發利用方向進行了比較充分的論證，對洪水資源開發利用控制性工程的形式進行了多方比較，并陸續開工建成了長城邊溝、上溝灣、清水營、馬蓮臺、橫山堡、張家窯等6座水土保持治溝骨干工程，累計總庫容1411.9萬m3,初步形成了較為完善的工程體系。

2 建設水土保持治溝骨干壩壩系工程 開發利用洪水資源

長城邊溝流域年均降水量只有200mm,降水總量少且季節性強，年降水往往由少量的幾次暴雨組成，暴雨強度大且形成的洪水量小峰高。據靈武市1962~2001年40年的降水資料，多年平均降水量為200mm，多年平均產流降水次數只有3.65次，多年平均產流降水量82.6mm，占年均降水量的41.3%。根據寧夏水文資料，若按長城邊溝流域多年平均地表徑流深4.45mm計算，則全流域每年有225萬m3的地表徑流，這對干旱缺水地區來說是一筆數量客觀的水資源，也是唯一可以通過工程措施實現人工調控利用的當地水資源。

在靈武市干旱風沙地區，蓄水于地下較蓄水于地表有更大的優越性。一是，可以防止水庫水面大量蒸發損耗；二是，可以防止由于水面蒸發導致水質變壞；三是，具有較大的調節能力，即利用地下水形成與運動滯后的特點，把豐水年份或豐水季節多余的水儲存在含水層中，到枯水年份或枯水季節釋放，可達到“豐儲枯用、以豐補歉”、“有采有補、采補平衡”的目的，實現對水資源時空分布的調節。

要達到上述目的，需要在長城邊溝主溝道和主要支溝內建設控制性的攔蓄工程，讓工程在攔泥的同時蓄積汛期洪水并通過庫區透水層轉化為下游地下水，改變流域水資源的時空分布，變短歷時的洪水為可控制利用的水資源，實現攔泥、蓄水、轉化暴雨洪水、增加井灌區和洪漫地面積、提高井灌區的灌溉保證率、保護下游井灌區不受洪水危害等目標；通過改善當地農業生產條件來促進經濟發展，減輕流域內開荒種地和放牧對天然草場的壓力，減少水土流失并使生態環境向良性轉化。

長城邊溝流域人口主要沿主河道兩岸居住，土地分布與人口分布相對應。根據人口、土地、水資源分布和地形條件，控制性工程應按照流域的功能區劃分，由若干骨干工程分區攔蓄，功能互補，分段利用，組成一個壩系。按照這個要求，流域建設了長城邊溝、上溝灣、清水營、馬蓮臺、橫山堡、張家窯等6座骨干工程。作為長城邊溝流域水土保持生態環境建設的框架性工程，上述6座骨干工程基本形成一個完善的壩系，相輔相成，共同作用，在攔泥攔沙的同時達到轉化利用洪水資源的目的。

該治溝骨干壩系的建成運用為長城邊溝流域水資源利用創造了基本條件，為使其全面發揮效益，實現對該流域地表水和淺層地下水的統一調度，還建設了相應的提（灌溉機井）、引（引洪漫地渠道和建筑物）、截（截潛流）工程，制定了相應的運行管理制度。一是，新建機井70眼，使灌溉井的數量達到100眼，增加了233%；井灌區面積達到202hm2，增加了206%；二是，根據控制性工程分布，建設了一批引洪設施，并維修了原有的引洪渠，將沿溝的大量旱地和灘地建設成洪漫地，新開發洪漫地90hm2，以便在汛期將骨干工程攔蓄洪水通過放水建筑物和引洪渠進行引洪淤灌，同時通過引洪灌溉為壩下游補充地下水；三是，在適當地方建設截潛流工程，解決人畜飲水和發展灌溉問題；四是，隨著井灌區和洪漫地面積的擴大以及灌溉保證率的提高，各灌區調整了農業種植結構，擴大了玉米、油葵、棗樹、枸杞、瓜菜等作物種植面積，加強了農田防護林和“四旁樹”建設，改善了生態環境和小氣候。

3 取得的效益

3.1 經濟效益

長城邊溝流域已建的長城邊溝、上溝灣、清水營、馬蓮臺、橫山堡、張家窯等6座生態水保治溝骨干工程其經濟效益十分顯著。目前共蓄水280萬m3，灌溉農田3030畝，畝均產量達400kg，每年可以增加糧食產量121.2萬 kg；水面養殖每年增收9.6萬元；提供給工業（電廠）用水年140萬m3，每1m3水按3元計算，每年可以增加520萬元收入。

3.2 社會效益

3.2.1 防洪減災，確護下游安全

通過在長城邊溝流域溝道中建設控制性的水土保持治溝骨干工程，可以達到攔洪、蓄洪、滯洪、削減洪峰流量的目的，能有效地防止洪水泥沙對下游造成危害。上溝灣治溝骨干壩于1995年12月建成，1996年6月28日靈武市普降大雨，上溝灣治溝骨干壩一次蓄水達131.2萬m3。由于該壩的建設，使上溝灣治溝骨干壩下游1280畝溝灣地及其配套水利設施等免于洪水侵害，但該壩上游清水營村的865畝溝灣地顆粒無收、12座洪漫壩垮壩、23眼澇池被淤平。

3.2.2 充分利用水資源，解決農業、工業、生態等用水

水土保持治溝骨工程可作為水源工程，解決當地農業、工業、生態等用水。長城邊溝流域建成的6座治溝骨干工程平均每年提供有效水資源為280萬m3以上，灌溉農田3030畝，解決186頭大家畜，9362只羊的飲水問題，提供給工業（電廠）用水140萬m3。

3.3 生態效益

3.3.1 攔泥保土，減少入黃泥沙

黃河泥沙主要來源于黃河中游黃土高原的千溝萬壑。修建于各級溝道中的治溝骨干工程，從源頭上封堵了向下游輸送泥沙的通道，在泥沙的匯集和通道處形成了一道人工屏障。它不但能夠抬高溝床，降低侵蝕基準面，穩定溝坡，有效制止溝岸擴張、溝底下切和溝頭前進，減輕溝道侵蝕，而且能夠攔蓄坡面匯入溝道內的泥沙。長城邊溝流域6座治溝骨干工程現已累計攔泥126.48萬m3，這對下游河道及黃河安瀾也起到了一定的作用。

3.3.2 優化土地利用結構，促進退耕還林還草

一是，長城邊溝流域6座治溝骨干工程為農村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；二是，堅持以小流域為單元，治溝打壩，帶動了小流域各業生產，溝壩地數量和產量的增加，為坡耕地退耕還林還草創造條件；三是，涵養水源，改善局部小氣候。長城邊溝流域6座水土保持治溝骨干工程通過有效的蓄水滯洪，將高含沙洪水一部分轉化為地下水，一部分轉化為清水，通過泄水建筑物，排放到下游溝道，增加了溝道常流水，涵養了水源。