亮点工程淤地坝之三:淤地坝的地位与作用
淤地坝作为水土流失地区沟道治理的水土保持工程措施,在西部大开发中具有与退耕还林还草措施同样重要的地位与作用。耕还林还草措施可以有效地改善西部地区的生态环境状况,而淤地坝工程建设则可以有效地解决八年后,退耕还林还草措施结束后西部地区人民群众的衣食住行问题,并可以进一步巩固退耕还林还草成果。目前,在黄土高原地区广泛流传着:“宁种一亩沟,不种十亩坡”、“打坝如修仓,拦泥如积粮,村有百亩坝,再旱也不怕”,“沟里筑道墙,拦泥又收粮”的歌谣,这是黄土高原地区人民群众对淤地坝地位与作用的真实评价。淤地坝作为黄土高原地区人民在征服自然和改造自然的过程中,长期探索和实践逐步总结出的一项独特的水土保持工程措施,其坝地是基本农田(“三田”)的重要组成部分。由于淤地坝具有拦泥蓄水、淤地造田、改善农业生产条件、发展地方经济、建立坝系经济区等多项作用,深受黄土高原地区人民群众的喜爱,被尊称为“聚宝盆”、“命根子”、“钱袋子”。
一、淤地坝的地位
淤地坝及其由分布于流域各级沟道空间上的多个库坝所构成的群体集合---坝系具有一系列的特殊功能,其中以蓄水、防洪、灌溉、拦泥、淤地和生产最为显著,从宏观上讲,在黄河治理开发中,由于其强大的减沙作用而具有显著的战略地位;在黄河水土保持生态工程建设中,因其巨大的拦泥蓄水、促进生态建设与修复功能,而具有明显的主导地位;在促进农村区域经济发展中,因其是沟道农业经济的主要支撑,而具有重要的经济发展基础地位。
--在黄河治理开发中的战略地位
“拦”是淤地坝发展的核心。淤地坝之所以能在黄土高原地区显示出自己强大的生命力,最核心的还在于其拦泥蓄水作用。只有拦,才有可能阻止泥沙流出流域之外,才能淤地,才能达到建设高产稳产基本农田的目的,才能满足灌溉的需要。由此可见,淤地坝作用的发挥是以“拦”为前提的。所以,随着黄河治理开发重点由下游的防护向中上游治理的转移,淤地坝在黄河治理开发中占据着重要的战略地位。
黄河的根本问题是泥沙。黄土高原地区,特别是7.86万平方公里的多沙粗沙区是黄河粗泥沙的主要来源地。大量的泥沙不仅淤塞河道坝库,使坝库难以正常发挥效益,同时抬高了下游的河床,使黄河成为“地上悬河”,给两岸人民的生命财产安全造成严重的威胁。实践证明,加快淤地坝建设能够快速有效地拦蓄径流泥沙,制止沟床下切,抬高侵蚀基点,控制水土流失,是水土保持生态建设的重要措施。由于在黄土高原地区大规模修建淤地坝,能有效地截断入黄泥沙的来源,加上其他水土保持措施,对解决黄河下游河道的淤积,实现“河床不抬高”,黄河长治久安的目标尤为重要。
--在水土保持生态建设中的主导地位
沟道是淤地坝建设的保证。淤地坝能否得以建设起来、建成以后效果如何及其发展前景等都取决于流域内的沟道状况。黄土高原尤其陕北地区水土流失极其严重,沟道的数量众多,这为淤地坝的大规模发展提供了空间场所,明确这一点是非常必要的。
加上黄土高原地区是国家实施西部开发战略的重要区域。淤地坝建设作为该区资源开发利用和经济建设的基础工程,可以有效地补偿开发占地,同时快速控制水土流失,提高水资源利用率,通过促进退耕还林还草及封禁保护,加快生态自我修复,实现生态环境的良性循环,改善生产、生活和交通条件,为西部开发创造良好的建设环境。因此,加快黄土高原地区的淤地坝建设,不仅为该区域自然资源开发利用、基础设施建设奠定良好的基础,而且在黄河流域水土保持各项措施建设中具有很强大的中心主导地位。
--在农业生产和农村经济发展中的基础地位。
淤地坝是流域演化进程的调控器。人工筑坝于沟道之上,实现拦泥和蓄水,这实际上已改变了天然流域的原有演化进程。坝地的出现及其增加可以对流域的发育方向起重要的调控作用,这也是认识淤地坝深受群众所喜爱的重要标志。所以,黄土高原地区淤地坝建设,在促进地方经济发展和群众脱贫致富,全面建设小康社会中发挥着极其重要的基础地位作用。
建设淤地坝能够大量地增加沟坝地,形成高产稳产的基本农田和饲料基地,使农民群众从长期形成的“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环和传统的广种薄收的生产方式中解放出来,从而有效地提高水资源利用率,促进农村特色种植业、畜牧业和林果业的发展,为调整土地利用和农村产业结构、合理开发和优化配置水土资源,极大地改善群众生产、生活条件和基本设施,发展区域经济奠定良好的基础。同时,淤地坝建设的大量投资还可以拉动内需,吸收大量农村劳动力就业,增加群众收入,并促使农村剩余劳力向加工业、服务业等第二、三产业转移,从而实现群众的脱贫致富奔小康。
--淤地坝的显著特征:
1. 促进了流域的侵蚀稳定性。库坝的建设抬高了局部的侵蚀基准,在一定程度上减轻了沟道空间上的土壤侵蚀。拦沙淤地的结果是形成了相当面积的坝地,从而成为进一步接纳上游所来水沙的沙容器,这都大大增加了流域的侵蚀稳定性。作为治理沟道侵蚀的重要措施,淤地坝的作用是很独特的,这就决定了它在全流域水土保持综合体系中的主导地位。
2. 创造了农业生产的良好条件。坝地聚积了丰富的土壤养分,加上蓄水极大地改善了当地的农业生产用水条件,从而使得坝地成为黄土高原高产稳产基本农田的主要形式之一。这就奠定了淤地坝在农业生产和农村经济发展中的基础地位。对处于干旱半干旱环境下的黄土高原来说,淤地坝的农业生产功能是极具竞争力的,这一点正越来越为人们所认识。
3. 提供了区域迈向可持续发展的支撑点。淤地坝的巨大减沙和生产功能为流域实现持续发展创造了前提条件,因为流域侵蚀稳定性的增加逆转了原有的环境退化过程,而粮食生产的提高为重建这一地区的人与环境关系提供了必要的基础。对黄土高原乃至整个黄河流域来说,淤地坝的战略地位是勿容置疑的,可以认为,它为实现这一地区生态环境的良性循环与持续发展指明了一条行之有效的道路。
二、 淤地坝的作用
--拦泥保土,有效地减少了入黄泥沙
根据有关研究资料,小流域的支毛沟是侵蚀最活跃之处,沟蚀、重力侵蚀(崩塌、滑塌、泻溜等)非常强烈,由于沟床下切,引起沟岸扩张,是小流域泥沙主要来源地。据绥德水保站的研究资料,韭园沟流域的侵蚀总量中,沟道侵蚀占36.85%,重力侵蚀占10.0%;61.3%的泥沙来自沟谷地。可见小流域的支毛沟是洪水泥沙的汇集之处,淤地坝应修建于此,其拦泥、滞洪减沙效益最为显著。
据调查,大型淤地坝控制流域面积一般为3平方公里-10平方公里,中、小型淤地坝控制面积一般在3平方公里以下,拦泥、滞洪效益显著,且安全得以保证。据有关调查资料,淤成一亩坝地,大型淤地坝可拦泥8000吨,中型淤地坝可拦泥6000吨,小型淤地坝可拦泥3000吨。由于骨干坝和中小型淤地坝组成的坝系拦泥效益更为显著。如内蒙古准格尔旗西黑岱小流域,总面积32平方公里,建成淤地坝38座,累计拦泥645万吨,已达到泥沙不出沟。陕西横山县赵石畔流域面积60.68平方公里,建成淤地坝45座,其中骨干坝8座,总库容2982.5万立方米,已拦泥2039万立方米。根据水沙基金、水保基金、自然基金和国家“八五”攻关等黄河水沙变化课题研究成果综合分析,20世纪70年代以来,水利水保措施年均减少入黄泥沙3亿吨左右,其中库坝工程减沙占66%。黄土高原地区11万多座淤地坝已累计拦泥210亿立方米,大量数据和事实表明,黄土高原地区淤地坝工程对黄河减沙和黄河下游的安澜作出了巨大贡献。
淤地坝的库容由拦泥库容和滞洪库容组成。拦泥库容的确定与设计淤积年限关系很大,一般依据工程规模、用途、地理区位等条件综合选定。在陕北、晋西和内蒙古伊盟等地,淤地坝以拦泥淤地耕作为主,大型淤地坝淤积年限一般为15年左右,中型淤地坝一般10年左右,小型淤地坝一般5年左右;在甘肃、宁夏和青海温水流域等地,淤地坝以蓄水灌溉和提高地下水位为主,大型淤地坝淤积年限一般为20年-30年,中型淤地坝一般15年-20年,小型淤地坝一般为5年-10年。
淤地坝有一定的滞洪库容,从而可调节洪水,削减洪峰,减轻洪水灾害。1989年7月21日内蒙古黄甫川流域普降大暴雨,处在暴雨中心的川掌沟流域平均降雨量118.9毫米,当时已建成的14座骨干工程在这次洪水中共拦泥沙593万立方米,减沙率89.7%。
在坝系布设较好的沟道,当遇较大暴雨时,滞洪减沙效益更加明显。陕西省绥德县的王茂沟小流域(韭园沟支流),流域面积5.97平方公里,1953年-1983年共建42座淤地坝,累计拦泥120万立方米,淤地367.2亩,30年来,基本上达到洪水泥沙不出沟。玉茂沟与邻近自然条件相似但打坝较少的李家寨小流域相比,在1959年8月19日和1961年8月1日两次暴雨中,王茂沟洪峰流量为4.O立方米/秒和2.1立方米/秒,而李家寨为43.O立方米/秒和18.O立方米/秒,王茂沟坝系削减洪峰的作用达90.7%和88.3%。
--抬高侵蚀基准面,稳定沟坡
据无定河普查资料(见下表),黄土丘陵沟壑区,流域面积3平方公里-5平方公里的沟道比降为3.5%,淤地坝建设,使流域川台化,沟道比降变缓,一般为0.65%。从而巩固并抬高了沟床,有效地制止了沟床下切,相应地稳定了沟坡,减轻了沟壑侵蚀。陕西省子洲县张家山沟,流域面积1.5 平方公里,从1962年开始打坝到现在,泥沙未出沟,共拦泥67.7万吨,侵蚀基准面抬高7.6米。
--改变农业生产基本条件,提高粮食产量
1、改良了土壤
淤地坝之所以受人民群众的喜爱,主要是坝地的质量远优于坡耕地和梯田,具有较高的自然生产能力。坝地主要是由山坡表土随坡面径流汇入沟道淤积而成,水分充足,抗旱能力强。同时,大量的牲畜粪便、枯枝落叶以及有机肥料流入坝内,使坝地非常肥沃,成为高产稳产基本本农田。
据绥德水保站实测资料,一般坝地的土壤养分较坡耕地高3%-8%,新淤坝高于坡耕地28%-36%,坝地土壤含水量高于坡耕地土壤含水量的86%。(见下表)
不同土地类型土壤水肥含量
2、增加了耕地面积
淤地坝将泥沙就地拦蓄,使荒沟变成良田,增加了耕地面积,许多沟道实现了川台化,水沙资源得到充分、合理的利用。淤地坝的增地作用,在不同沟道有较大差异,干沟一般有小块条田、道路、居住地等,建坝后有一定的淹没损失,增地比例较小。支毛沟多为荒沟,淹没损失很小,建坝后荒沟变良田,增地作用明显。据绥德水保试验站调查,韭园沟于沟打坝淤地后,净增耕地面积占坝地总面积的28.3%;在其支沟王茂沟打坝淤地后,净增耕地面积占坝地总面积755%。陕北地区淤地坝普查显示,建坝后目前已增耕地39.55万亩,还可增加6万余亩,为发展优质高效农业提供了土地资源。目前,坝地已成为基本农田的重要组成部分,对改善农业生产条件起了很大作用,尤其是干旱年份,坡地颗粒无收,坝地就成了“保命田”。因此,坝地深受群众的欢迎。
3、提高了粮食产量
据有关典型调查资料,坝地平均亩产量250公斤-300 公斤,高的达500公斤以上,是坡地的4倍-6倍,是梯田的2倍-3倍,尤其在干旱年份坝地作用更加明显。
粮食产量随淤地坝的发展而同步提高,坝地产粮在粮食生产中占有相当比重。榆林地区,全区耕地面积80年代与50年代相比减少了18.6%,而粮食总产量由23.56万吨增加到62.85万吨,其中坝地产粮占总产的比例由0.7%增加到14.8%。内蒙古准格尔旗川掌沟流域,通过淤地坝建设和缩河造地工程,粮食产量由1981年的81.9万公斤增长到1989年的147.4万同,增长55.5%。
坝地粮食产量,已成为黄土丘陵沟整区主要粮食来源之一,且抵御自然灾害的能力强,所以发展黄土高原的坝系农业是解决本地区人民基本口粮的主要途径之一。
--促进退耕还林还牧及土地利用结构的调整
黄土高原地区经济发展的基本特征是自给自足的小农经济,商品生产落后。剧烈的水土流失造成了恶劣的自然条件,人民的生活温饱长期得不到解决,致使土地耕垦指数高,利用极不合理。特别是群众习惯于广种薄收,一味追求扩大种植面积,大量垦荒,形成了“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环,进一步加剧了水土流失,恶化了生态环境。随着流域综合治理的深化,特别是通过淤地坝建设,水地、坝地、梯田等基本农田的逐年增加,粮食产量大幅度提高,群众的温饱问题逐步得到了解决,大量陡坡地得以退耕还林还牧。
陕西省清涧县老舍古流域,1982年农耕地66135亩,其中坡耕地58320亩,25度以上者占43%,水土流失严重,单产低而不稳,平均亩产仅29.5公斤,遇大旱陡坡耕地几乎颗粒无收,粮食问题一直困扰着当地群众。1983年-1989年治理期间,他们狠抓改土治水,坚持治沟与治坡相结合,大力兴建坝地、梯田等基本农田,人均基本农田达到2.7亩,人均产粮达到415公斤,不仅从根本上解决了粮食问题,而且有力地促进了坡地退耕还林还牧。1989年与1982年比较,坡耕地退耕29055亩,占原农耕地面积的43.9%,农耕地占总土地面积的比例也由48.9%,降为28.3%,林、牧业用地由占总土地面积的11%提高到56.4%,土地生产利用率也由50.9%提高到84.7%。从淤地坝建设对坡地退耕的作用来看,治理期间新增坝地1185亩,坝地亩产平均按300公斤、坡耕地亩产平均按50公斤计,即每种植1亩坝地,可退耕6亩坡地,按此计算,单从粮食生产看,新增坝地共可退耕坡地7110亩,占退耕坡耕地总量的24.5%。
淤地坝建设,调整了土地利用结构,解决了林牧用地矛盾,变农林牧相互争地为互相促进、协调发展。
--促进了农村产业结构调整
黄土高原地区农村产业结构的变化是和土地利用结构变化相伴而行的,因而与淤地坝建设及坝地面积的增加密切相关。坡耕地退耕为其他各业用地,特别是为林牧业的发展提供了土地资源,促进了农村商品经济的发展。陕北各县的种植业已由单一粮食生产变为粮食、经济作物并重,向日葵、蓖麻等大面积种植,且使传统的粮食作物,如马铃薯、谷子、高梁、玉米等,由于吃剩有余,一部分作为牧畜的精饲料,另一部分进入市场,商品率大大提高。林业方面,苹果、梨、枣等经济林木得到了空前大发展,效益十分显著,成为流域治理的拳头产品。草地的扩大以及精饲料的保证也大大促进了畜牧业、养殖业的发展。总之,黄土高原地区的农业经济已由单一小农经济变为农林牧副渔各业并举,种植业、养殖业、农副产品加工业全面发展的新格局,农民人均收入不断提高,贫穷落后面貌发生了根本变化。这是与淤地坝建设所取得的成就分不开的。
--蓄水养鱼,提高水资源的利用率
在有常流水的沟道或已初步形成坝系的流域,可利用建坝初期的坝内蓄水发展水面养鱼。黄土高原地区由于干旱少雨,加之以前坝库工程较少,养鱼业相当落后。60年代和70年代大规模淤地坝建设虽为养鱼提供了基础条件,但由于技术落后、人民生活水平低,养鱼业也未得到发展,广阔的水面荒废。改革开放以来,特别是近年来市场经济的建立,给该地区养鱼业带来了广阔的市场前景。
淤地坝前期蓄水养鱼,由于可利用水面大,加之气候、水质适宜,有利于草鱼、鲤鱼、鲸鱼、鳞鱼等的生存,发展潜力很大,加之改革开放,市场经济的发展,为淤地坝前期蓄水发展养鱼提供了广阔的市场。1992年,黄河上中游管理局对1986年以来兴建运用的293座骨干坝(其中新建坝195座,旧坝加高加固98座)进行了跟踪调查,已有109座骨干坝养鱼,投放鱼苗443.1万尾,由于投放时间不长,年捕捞量还较低。随着时间的推移,骨干坝养鱼效益将会越来越大。宁夏西吉县1991年与美国大豆协会(A秒A)成功地进行了小网箱养鲤鱼试验,单产达到160公斤/平方米,目前正在该县推广。这一试验的成功,为淤地坝的水面综合利用积累了经验。
--坝路结合,便利交通
道路是交通运输中不可缺少的基本条件。黄土高原开发治理的目的是通过水土保持从土地中获得尽可能多的农副产品,促进地方经济发展。输出这些农副产品和在生产过程中向土地输入种子、肥料、农药,以及生产上需要进行的物质分配、交换和调拨活动,农机具的往返,以及人员的来往等,都需要靠道路运输来解决。即使治理开发过程中,也离不开道路这种“劳动手段”。随着经济发展,道路建设的意义将更为重要,“要想富先修路”的口号便是其真实体现。
黄土高原的地形地貌是:沟整纵横,地面支离破碎,沟壑密度一般为4公里/平方公里-6公里/平方公里,有的地区达到10公里/平方公里以上;沟谷割切深度多在100米左右,大部分地区的地面坡度在15度以上。农业耕作条件相当艰苦,农民的劳动强度很大,道路成为当地脱贫致富,发展经济的制约因素之一。特别是大量种植坡耕地,播种、耕作、管理以及收获运输等都十分不便。许多地方,通过淤地坝建设,坝路结合,坝顶成了连接深沟两岸的桥梁,形成了坝系经济区的骨架,大大改善了农业生产条件,降低了劳动强度,进而提高了劳动生产率。首先,坝地在沟道中形成山间小平原,有利于实现机械化和水利化。其次,泥沙淤积改变了沟道自然条件,便利了交通,播种、收获、施肥等都十分方便,有利于集约化经营。第三,黄土高原地区群众居住地大多在沟道,种植沟坝地离家近,不用爬山,十分便利。有些地方的公路干线利用淤地坝过沟,减少了修路和建桥费用。如山西汾阳至宁夏银川的公路,在陕西靖边县青阳岔至桥沟湾路段内,有八处跨越大沟,都是以坝顶代替桥梁;内蒙古准格尔旗至东胜市的公路,在沙挖堵至纳林镇路段内,也是用淤地坝顶代替桥梁,节省了大量建桥费用。
--促进农村科技文化教育事业的发展
坝地的优越条件和高产出,使广大农民群众从中看到了脱贫致富的希望。长期形成的大量垦荒、广种薄收的旧习,逐渐转变为少种多收,重视科学种田,各业并举,种养加结合发展的新思路,进一步强化了农民合理利用水沙资源,实行集约化经营的新观念。这些,都从根本上奠定了流域经济的发展基础,成为农民学科学、学文化的强大动力。特别是近年来,在科学种田、农副产品加工、果树栽培、病虫害防治以及水产养殖等方面,各地都涌现出一批既有一定专业知识,又有丰富实践经验的农民技术人才,成为当地的致富能手。由于农民看到了文化知识的价值,从而使文化教育事业受到了高度重视,并有了进一步发展。