亮點工程淤地壩之三:淤地壩的地位與作用
淤地壩作為水土流失地區溝道治理的水土保持工程措施,在西部大開發中具有與退耕還林還草措施同樣重要的地位與作用。耕還林還草措施可以有效地改善西部地區的生態環境狀況,而淤地壩工程建設則可以有效地解決八年后,退耕還林還草措施結束后西部地區人民群眾的衣食住行問題,并可以進一步鞏固退耕還林還草成果。目前,在黃土高原地區廣泛流傳著:“寧種一畝溝,不種十畝坡”、“打壩如修倉,攔泥如積糧,村有百畝壩,再旱也不怕”,“溝里筑道墻,攔泥又收糧”的歌謠,這是黃土高原地區人民群眾對淤地壩地位與作用的真實評價。淤地壩作為黃土高原地區人民在征服自然和改造自然的過程中,長期探索和實踐逐步總結出的一項獨特的水土保持工程措施,其壩地是基本農田(“三田”)的重要組成部分。由于淤地壩具有攔泥蓄水、淤地造田、改善農業生產條件、發展地方經濟、建立壩系經濟區等多項作用,深受黃土高原地區人民群眾的喜愛,被尊稱為“聚寶盆”、“命根子”、“錢袋子”。
一、淤地壩的地位
淤地壩及其由分布于流域各級溝道空間上的多個庫壩所構成的群體集合---壩系具有一系列的特殊功能,其中以蓄水、防洪、灌溉、攔泥、淤地和生產最為顯著,從宏觀上講,在黃河治理開發中,由于其強大的減沙作用而具有顯著的戰略地位;在黃河水土保持生態工程建設中,因其巨大的攔泥蓄水、促進生態建設與修復功能,而具有明顯的主導地位;在促進農村區域經濟發展中,因其是溝道農業經濟的主要支撐,而具有重要的經濟發展基礎地位。
--在黃河治理開發中的戰略地位
“攔”是淤地壩發展的核心。淤地壩之所以能在黃土高原地區顯示出自己強大的生命力,最核心的還在于其攔泥蓄水作用。只有攔,才有可能阻止泥沙流出流域之外,才能淤地,才能達到建設高產穩產基本農田的目的,才能滿足灌溉的需要。由此可見,淤地壩作用的發揮是以“攔”為前提的。所以,隨著黃河治理開發重點由下游的防護向中上游治理的轉移,淤地壩在黃河治理開發中占據著重要的戰略地位。
黃河的根本問題是泥沙。黃土高原地區,特別是7.86萬平方公里的多沙粗沙區是黃河粗泥沙的主要來源地。大量的泥沙不僅淤塞河道壩庫,使壩庫難以正常發揮效益,同時抬高了下游的河床,使黃河成為“地上懸河”,給兩岸人民的生命財產安全造成嚴重的威脅。實踐證明,加快淤地壩建設能夠快速有效地攔蓄徑流泥沙,制止溝床下切,抬高侵蝕基點,控制水土流失,是水土保持生態建設的重要措施。由于在黃土高原地區大規模修建淤地壩,能有效地截斷入黃泥沙的來源,加上其他水土保持措施,對解決黃河下游河道的淤積,實現“河床不抬高”,黃河長治久安的目標尤為重要。
--在水土保持生態建設中的主導地位
溝道是淤地壩建設的保證。淤地壩能否得以建設起來、建成以后效果如何及其發展前景等都取決于流域內的溝道狀況。黃土高原尤其陜北地區水土流失極其嚴重,溝道的數量眾多,這為淤地壩的大規模發展提供了空間場所,明確這一點是非常必要的。
加上黃土高原地區是國家實施西部開發戰略的重要區域。淤地壩建設作為該區資源開發利用和經濟建設的基礎工程,可以有效地補償開發占地,同時快速控制水土流失,提高水資源利用率,通過促進退耕還林還草及封禁保護,加快生態自我修復,實現生態環境的良性循環,改善生產、生活和交通條件,為西部開發創造良好的建設環境。因此,加快黃土高原地區的淤地壩建設,不僅為該區域自然資源開發利用、基礎設施建設奠定良好的基礎,而且在黃河流域水土保持各項措施建設中具有很強大的中心主導地位。
--在農業生產和農村經濟發展中的基礎地位。
淤地壩是流域演化進程的調控器。人工筑壩于溝道之上,實現攔泥和蓄水,這實際上已改變了天然流域的原有演化進程。壩地的出現及其增加可以對流域的發育方向起重要的調控作用,這也是認識淤地壩深受群眾所喜愛的重要標志。所以,黃土高原地區淤地壩建設,在促進地方經濟發展和群眾脫貧致富,全面建設小康社會中發揮著極其重要的基礎地位作用。
建設淤地壩能夠大量地增加溝壩地,形成高產穩產的基本農田和飼料基地,使農民群眾從長期形成的“越窮越墾,越墾越窮”的惡性循環和傳統的廣種薄收的生產方式中解放出來,從而有效地提高水資源利用率,促進農村特色種植業、畜牧業和林果業的發展,為調整土地利用和農村產業結構、合理開發和優化配置水土資源,極大地改善群眾生產、生活條件和基本設施,發展區域經濟奠定良好的基礎。同時,淤地壩建設的大量投資還可以拉動內需,吸收大量農村勞動力就業,增加群眾收入,并促使農村剩余勞力向加工業、服務業等第二、三產業轉移,從而實現群眾的脫貧致富奔小康。
--淤地壩的顯著特征:
1. 促進了流域的侵蝕穩定性。庫壩的建設抬高了局部的侵蝕基準,在一定程度上減輕了溝道空間上的土壤侵蝕。攔沙淤地的結果是形成了相當面積的壩地,從而成為進一步接納上游所來水沙的沙容器,這都大大增加了流域的侵蝕穩定性。作為治理溝道侵蝕的重要措施,淤地壩的作用是很獨特的,這就決定了它在全流域水土保持綜合體系中的主導地位。
2. 創造了農業生產的良好條件。壩地聚積了豐富的土壤養分,加上蓄水極大地改善了當地的農業生產用水條件,從而使得壩地成為黃土高原高產穩產基本農田的主要形式之一。這就奠定了淤地壩在農業生產和農村經濟發展中的基礎地位。對處于干旱半干旱環境下的黃土高原來說,淤地壩的農業生產功能是極具競爭力的,這一點正越來越為人們所認識。
3. 提供了區域邁向可持續發展的支撐點。淤地壩的巨大減沙和生產功能為流域實現持續發展創造了前提條件,因為流域侵蝕穩定性的增加逆轉了原有的環境退化過程,而糧食生產的提高為重建這一地區的人與環境關系提供了必要的基礎。對黃土高原乃至整個黃河流域來說,淤地壩的戰略地位是勿容置疑的,可以認為,它為實現這一地區生態環境的良性循環與持續發展指明了一條行之有效的道路。
二、 淤地壩的作用
--攔泥保土,有效地減少了入黃泥沙
根據有關研究資料,小流域的支毛溝是侵蝕最活躍之處,溝蝕、重力侵蝕(崩塌、滑塌、瀉溜等)非常強烈,由于溝床下切,引起溝岸擴張,是小流域泥沙主要來源地。據綏德水保站的研究資料,韭園溝流域的侵蝕總量中,溝道侵蝕占36.85%,重力侵蝕占10.0%;61.3%的泥沙來自溝谷地。可見小流域的支毛溝是洪水泥沙的匯集之處,淤地壩應修建于此,其攔泥、滯洪減沙效益最為顯著。
據調查,大型淤地壩控制流域面積一般為3平方公里-10平方公里,中、小型淤地壩控制面積一般在3平方公里以下,攔泥、滯洪效益顯著,且安全得以保證。據有關調查資料,淤成一畝壩地,大型淤地壩可攔泥8000噸,中型淤地壩可攔泥6000噸,小型淤地壩可攔泥3000噸。由于骨干壩和中小型淤地壩組成的壩系攔泥效益更為顯著。如內蒙古準格爾旗西黑岱小流域,總面積32平方公里,建成淤地壩38座,累計攔泥645萬噸,已達到泥沙不出溝。陜西橫山縣趙石畔流域面積60.68平方公里,建成淤地壩45座,其中骨干壩8座,總庫容2982.5萬立方米,已攔泥2039萬立方米。根據水沙基金、水保基金、自然基金和國家“八五”攻關等黃河水沙變化課題研究成果綜合分析,20世紀70年代以來,水利水保措施年均減少入黃泥沙3億噸左右,其中庫壩工程減沙占66%。黃土高原地區11萬多座淤地壩已累計攔泥210億立方米,大量數據和事實表明,黃土高原地區淤地壩工程對黃河減沙和黃河下游的安瀾作出了巨大貢獻。
淤地壩的庫容由攔泥庫容和滯洪庫容組成。攔泥庫容的確定與設計淤積年限關系很大,一般依據工程規模、用途、地理區位等條件綜合選定。在陜北、晉西和內蒙古伊盟等地,淤地壩以攔泥淤地耕作為主,大型淤地壩淤積年限一般為15年左右,中型淤地壩一般10年左右,小型淤地壩一般5年左右;在甘肅、寧夏和青海溫水流域等地,淤地壩以蓄水灌溉和提高地下水位為主,大型淤地壩淤積年限一般為20年-30年,中型淤地壩一般15年-20年,小型淤地壩一般為5年-10年。
淤地壩有一定的滯洪庫容,從而可調節洪水,削減洪峰,減輕洪水災害。1989年7月21日內蒙古黃甫川流域普降大暴雨,處在暴雨中心的川掌溝流域平均降雨量118.9毫米,當時已建成的14座骨干工程在這次洪水中共攔泥沙593萬立方米,減沙率89.7%。
在壩系布設較好的溝道,當遇較大暴雨時,滯洪減沙效益更加明顯。陜西省綏德縣的王茂溝小流域(韭園溝支流),流域面積5.97平方公里,1953年-1983年共建42座淤地壩,累計攔泥120萬立方米,淤地367.2畝,30年來,基本上達到洪水泥沙不出溝。玉茂溝與鄰近自然條件相似但打壩較少的李家寨小流域相比,在1959年8月19日和1961年8月1日兩次暴雨中,王茂溝洪峰流量為4.O立方米/秒和2.1立方米/秒,而李家寨為43.O立方米/秒和18.O立方米/秒,王茂溝壩系削減洪峰的作用達90.7%和88.3%。
--抬高侵蝕基準面,穩定溝坡
據無定河普查資料(見下表),黃土丘陵溝壑區,流域面積3平方公里-5平方公里的溝道比降為3.5%,淤地壩建設,使流域川臺化,溝道比降變緩,一般為0.65%。從而鞏固并抬高了溝床,有效地制止了溝床下切,相應地穩定了溝坡,減輕了溝壑侵蝕。陜西省子洲縣張家山溝,流域面積1.5 平方公里,從1962年開始打壩到現在,泥沙未出溝,共攔泥67.7萬噸,侵蝕基準面抬高7.6米。
--改變農業生產基本條件,提高糧食產量
1、改良了土壤
淤地壩之所以受人民群眾的喜愛,主要是壩地的質量遠優于坡耕地和梯田,具有較高的自然生產能力。壩地主要是由山坡表土隨坡面徑流匯入溝道淤積而成,水分充足,抗旱能力強。同時,大量的牲畜糞便、枯枝落葉以及有機肥料流入壩內,使壩地非常肥沃,成為高產穩產基本本農田。
據綏德水保站實測資料,一般壩地的土壤養分較坡耕地高3%-8%,新淤壩高于坡耕地28%-36%,壩地土壤含水量高于坡耕地土壤含水量的86%。(見下表)
不同土地類型土壤水肥含量
2、增加了耕地面積
淤地壩將泥沙就地攔蓄,使荒溝變成良田,增加了耕地面積,許多溝道實現了川臺化,水沙資源得到充分、合理的利用。淤地壩的增地作用,在不同溝道有較大差異,干溝一般有小塊條田、道路、居住地等,建壩后有一定的淹沒損失,增地比例較小。支毛溝多為荒溝,淹沒損失很小,建壩后荒溝變良田,增地作用明顯。據綏德水保試驗站調查,韭園溝于溝打壩淤地后,凈增耕地面積占壩地總面積的28.3%;在其支溝王茂溝打壩淤地后,凈增耕地面積占壩地總面積755%。陜北地區淤地壩普查顯示,建壩后目前已增耕地39.55萬畝,還可增加6萬余畝,為發展優質高效農業提供了土地資源。目前,壩地已成為基本農田的重要組成部分,對改善農業生產條件起了很大作用,尤其是干旱年份,坡地顆粒無收,壩地就成了“保命田”。因此,壩地深受群眾的歡迎。
3、提高了糧食產量
據有關典型調查資料,壩地平均畝產量250公斤-300 公斤,高的達500公斤以上,是坡地的4倍-6倍,是梯田的2倍-3倍,尤其在干旱年份壩地作用更加明顯。
糧食產量隨淤地壩的發展而同步提高,壩地產糧在糧食生產中占有相當比重。榆林地區,全區耕地面積80年代與50年代相比減少了18.6%,而糧食總產量由23.56萬噸增加到62.85萬噸,其中壩地產糧占總產的比例由0.7%增加到14.8%。內蒙古準格爾旗川掌溝流域,通過淤地壩建設和縮河造地工程,糧食產量由1981年的81.9萬公斤增長到1989年的147.4萬同,增長55.5%。
壩地糧食產量,已成為黃土丘陵溝整區主要糧食來源之一,且抵御自然災害的能力強,所以發展黃土高原的壩系農業是解決本地區人民基本口糧的主要途徑之一。
--促進退耕還林還牧及土地利用結構的調整
黃土高原地區經濟發展的基本特征是自給自足的小農經濟,商品生產落后。劇烈的水土流失造成了惡劣的自然條件,人民的生活溫飽長期得不到解決,致使土地耕墾指數高,利用極不合理。特別是群眾習慣于廣種薄收,一味追求擴大種植面積,大量墾荒,形成了“越窮越墾,越墾越窮”的惡性循環,進一步加劇了水土流失,惡化了生態環境。隨著流域綜合治理的深化,特別是通過淤地壩建設,水地、壩地、梯田等基本農田的逐年增加,糧食產量大幅度提高,群眾的溫飽問題逐步得到了解決,大量陡坡地得以退耕還林還牧。
陜西省清澗縣老舍古流域,1982年農耕地66135畝,其中坡耕地58320畝,25度以上者占43%,水土流失嚴重,單產低而不穩,平均畝產僅29.5公斤,遇大旱陡坡耕地幾乎顆粒無收,糧食問題一直困擾著當地群眾。1983年-1989年治理期間,他們狠抓改土治水,堅持治溝與治坡相結合,大力興建壩地、梯田等基本農田,人均基本農田達到2.7畝,人均產糧達到415公斤,不僅從根本上解決了糧食問題,而且有力地促進了坡地退耕還林還牧。1989年與1982年比較,坡耕地退耕29055畝,占原農耕地面積的43.9%,農耕地占總土地面積的比例也由48.9%,降為28.3%,林、牧業用地由占總土地面積的11%提高到56.4%,土地生產利用率也由50.9%提高到84.7%。從淤地壩建設對坡地退耕的作用來看,治理期間新增壩地1185畝,壩地畝產平均按300公斤、坡耕地畝產平均按50公斤計,即每種植1畝壩地,可退耕6畝坡地,按此計算,單從糧食生產看,新增壩地共可退耕坡地7110畝,占退耕坡耕地總量的24.5%。
淤地壩建設,調整了土地利用結構,解決了林牧用地矛盾,變農林牧相互爭地為互相促進、協調發展。
--促進了農村產業結構調整
黃土高原地區農村產業結構的變化是和土地利用結構變化相伴而行的,因而與淤地壩建設及壩地面積的增加密切相關。坡耕地退耕為其他各業用地,特別是為林牧業的發展提供了土地資源,促進了農村商品經濟的發展。陜北各縣的種植業已由單一糧食生產變為糧食、經濟作物并重,向日葵、蓖麻等大面積種植,且使傳統的糧食作物,如馬鈴薯、谷子、高梁、玉米等,由于吃剩有余,一部分作為牧畜的精飼料,另一部分進入市場,商品率大大提高。林業方面,蘋果、梨、棗等經濟林木得到了空前大發展,效益十分顯著,成為流域治理的拳頭產品。草地的擴大以及精飼料的保證也大大促進了畜牧業、養殖業的發展。總之,黃土高原地區的農業經濟已由單一小農經濟變為農林牧副漁各業并舉,種植業、養殖業、農副產品加工業全面發展的新格局,農民人均收入不斷提高,貧窮落后面貌發生了根本變化。這是與淤地壩建設所取得的成就分不開的。
--蓄水養魚,提高水資源的利用率
在有常流水的溝道或已初步形成壩系的流域,可利用建壩初期的壩內蓄水發展水面養魚。黃土高原地區由于干旱少雨,加之以前壩庫工程較少,養魚業相當落后。60年代和70年代大規模淤地壩建設雖為養魚提供了基礎條件,但由于技術落后、人民生活水平低,養魚業也未得到發展,廣闊的水面荒廢。改革開放以來,特別是近年來市場經濟的建立,給該地區養魚業帶來了廣闊的市場前景。
淤地壩前期蓄水養魚,由于可利用水面大,加之氣候、水質適宜,有利于草魚、鯉魚、鯨魚、鱗魚等的生存,發展潛力很大,加之改革開放,市場經濟的發展,為淤地壩前期蓄水發展養魚提供了廣闊的市場。1992年,黃河上中游管理局對1986年以來興建運用的293座骨干壩(其中新建壩195座,舊壩加高加固98座)進行了跟蹤調查,已有109座骨干壩養魚,投放魚苗443.1萬尾,由于投放時間不長,年捕撈量還較低。隨著時間的推移,骨干壩養魚效益將會越來越大。寧夏西吉縣1991年與美國大豆協會(A秒A)成功地進行了小網箱養鯉魚試驗,單產達到160公斤/平方米,目前正在該縣推廣。這一試驗的成功,為淤地壩的水面綜合利用積累了經驗。
--壩路結合,便利交通
道路是交通運輸中不可缺少的基本條件。黃土高原開發治理的目的是通過水土保持從土地中獲得盡可能多的農副產品,促進地方經濟發展。輸出這些農副產品和在生產過程中向土地輸入種子、肥料、農藥,以及生產上需要進行的物質分配、交換和調撥活動,農機具的往返,以及人員的來往等,都需要靠道路運輸來解決。即使治理開發過程中,也離不開道路這種“勞動手段”。隨著經濟發展,道路建設的意義將更為重要,“要想富先修路”的口號便是其真實體現。
黃土高原的地形地貌是:溝整縱橫,地面支離破碎,溝壑密度一般為4公里/平方公里-6公里/平方公里,有的地區達到10公里/平方公里以上;溝谷割切深度多在100米左右,大部分地區的地面坡度在15度以上。農業耕作條件相當艱苦,農民的勞動強度很大,道路成為當地脫貧致富,發展經濟的制約因素之一。特別是大量種植坡耕地,播種、耕作、管理以及收獲運輸等都十分不便。許多地方,通過淤地壩建設,壩路結合,壩頂成了連接深溝兩岸的橋梁,形成了壩系經濟區的骨架,大大改善了農業生產條件,降低了勞動強度,進而提高了勞動生產率。首先,壩地在溝道中形成山間小平原,有利于實現機械化和水利化。其次,泥沙淤積改變了溝道自然條件,便利了交通,播種、收獲、施肥等都十分方便,有利于集約化經營。第三,黃土高原地區群眾居住地大多在溝道,種植溝壩地離家近,不用爬山,十分便利。有些地方的公路干線利用淤地壩過溝,減少了修路和建橋費用。如山西汾陽至寧夏銀川的公路,在陜西靖邊縣青陽岔至橋溝灣路段內,有八處跨越大溝,都是以壩頂代替橋梁;內蒙古準格爾旗至東勝市的公路,在沙挖堵至納林鎮路段內,也是用淤地壩頂代替橋梁,節省了大量建橋費用。
--促進農村科技文化教育事業的發展
壩地的優越條件和高產出,使廣大農民群眾從中看到了脫貧致富的希望。長期形成的大量墾荒、廣種薄收的舊習,逐漸轉變為少種多收,重視科學種田,各業并舉,種養加結合發展的新思路,進一步強化了農民合理利用水沙資源,實行集約化經營的新觀念。這些,都從根本上奠定了流域經濟的發展基礎,成為農民學科學、學文化的強大動力。特別是近年來,在科學種田、農副產品加工、果樹栽培、病蟲害防治以及水產養殖等方面,各地都涌現出一批既有一定專業知識,又有豐富實踐經驗的農民技術人才,成為當地的致富能手。由于農民看到了文化知識的價值,從而使文化教育事業受到了高度重視,并有了進一步發展。