黃河中上游水土流失區(qū)水資源可持續(xù)利用模式

1、!“卷第#期!$$%年），男，河北唐山人，教授級高級工程師，研究方向?yàn)樗乃Y源。!@ABCDE2F0G黃河中上游水土流失區(qū)水資源可持續(xù)利用模式秦大庸5，馮琳!，劉俊5，魯欣5（5H中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所，北京5$$$##；!H國家防汛抗旱總指揮部辦公室，北京5$$$78）摘要：提出了黃河中上游水土流失區(qū)的水資源可持續(xù)利用模式。為保障該區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，緩解區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱之間的矛盾，其水資

2、源可持續(xù)利用模式主要包括7個(gè)方面：!嚴(yán)格控制人口數(shù)量、鼓勵(lì)外出勞務(wù)、提高人口素質(zhì)；“采取各種措施充分利用雨水資源；#積極推進(jìn)以坡改梯為主要內(nèi)容的水土保持綜合開發(fā)、增加涵蓄汛期雨洪資源能力；$發(fā)展窯窖集雨補(bǔ)充灌溉農(nóng)業(yè)和推廣應(yīng)用各種適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)；%調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。關(guān)鍵詞：水土流失；雨水利用；小流域；窯窖集雨；生態(tài)型農(nóng)業(yè)；黃河中上游黃河中上游水土流失地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，面臨著水資源短缺和生態(tài)環(huán)境脆弱的雙重考驗(yàn)

3、。人口的快速增長，加劇了水資源供需矛盾和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的難度，給貧困人口脫貧造成巨大壓力。黃土丘陵區(qū)和溝壑區(qū)通過工程進(jìn)行集中式供水有很大困難，需要探索符合該地區(qū)特點(diǎn)的水資源可持續(xù)利用模式。在黃土高原水土流失區(qū)存在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱之間的主要矛盾有：人口快速增長且文化水平相對較低；傳統(tǒng)的水資源利用著眼于通過工程對地表徑流和地下水進(jìn)行調(diào)控；水土流失嚴(yán)重，汛期雨洪資源不易利用；春旱嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；產(chǎn)量低下導(dǎo)致種植結(jié)構(gòu)單一、農(nóng)民

4、收入低下。近年來的科學(xué)研究和當(dāng)?shù)爻晒Φ纳a(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明［58］，采取以水土保持為中心的小流域開發(fā)性治理和充分利用當(dāng)?shù)赜晁Y源等綜合措施，可以使當(dāng)?shù)氐乃Y源承載能力得到顯著提高，生態(tài)環(huán)境得到不斷恢復(fù)和有效保護(hù)，逐步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、水資源與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)健康發(fā)展。本文根據(jù)“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)9%695!6$56$#專題的實(shí)驗(yàn)資料和部分研究成果［#］，并參考其他研究成果［7“］的論述，提出了黃河中上游水土流失區(qū)的水資源可持續(xù)利用模式。8

5、#I5$#K，折合成化肥8$$I5$#K。上述情況在黃土高原地區(qū)具有相當(dāng)?shù)拇硇?。解決的途徑，一是把計(jì)劃生育作為可持續(xù)發(fā)展的首要問題，選擇人口適中發(fā)展的模式，進(jìn)一步修改、完善少數(shù)民族計(jì)劃生育政策并進(jìn)一步嚴(yán)格漢族地區(qū)的計(jì)劃生育政策；二是鼓勵(lì)外出勞務(wù)，在增加收!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!入的同時(shí)提高勞動(dòng)者的文化素質(zhì)；三是實(shí)行開放的!“月份的降雨

6、量極其稀少，春旱頻繁發(fā)生，需要在發(fā)展水平梯田為主的小流域綜合治理的基礎(chǔ)上發(fā)展窖灌農(nóng)業(yè)。坡地徑流窖灌的特點(diǎn)是廣泛利用坡面水，基本內(nèi)容是選擇適宜的坡地，修建集水明渠和利用天然沖溝、人工澇地，將雨水引入水窖。再采用點(diǎn)灌、穴灌、膜上溝灌、膜下滲灌等技術(shù)，一般一眼窯可澆地#$%#&’(!#$%)&’(。在干旱半干旱地區(qū)建成%眼水窖，每年可蓄集約#’)的汛期雨洪資源，約占汛期徑流量的%#；同時(shí)，可減少下游水庫的泥沙淤積量，延長水庫的使用壽命。利用窖

7、水補(bǔ)灌溉，配以地膜玉米為主的高產(chǎn)秋季作物，變裸露地面的無效蒸發(fā)為有效作物蒸騰，可以使汛期雨水資源得到充分高效利用。尤其對降水量在)##’’!##’’左右，春旱頻繁發(fā)生的干旱地區(qū)，窖水補(bǔ)灌效益更加顯著。一般地說，一窖水可使#$%)&’(地膜覆蓋玉米補(bǔ)水(次!)次，在大多數(shù)年份中，可使地膜玉米渡過春旱，進(jìn)入雨季，獲得&’(產(chǎn)###.!“##.的好收成。水窖除農(nóng)業(yè)灌溉外，還可解決人畜飲水和發(fā)展副業(yè)。將窖水補(bǔ)灌與水平梯田建設(shè)相結(jié)合，田頭帶水窖，

8、補(bǔ)充灌溉，可以變被動(dòng)防春旱為主動(dòng)抗春旱，提高水資源利用效益，大幅度增加旱作農(nóng)田的產(chǎn)出。一眼水窖的容量一般在)“’!“#’之間，天然集水場選擇以荒坡、場院房屋、土石公路這)種類型為宜。因?yàn)樵谶@類下墊面條件下當(dāng)雨強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)多數(shù)會(huì)產(chǎn)生徑流，且徑流含沙量小，徑流系數(shù)大，蓄滿一定容積的水窖所需集水場的面積也比較適中，適宜攔蓄利用。相反，農(nóng)耕地不宜直接作為集水場使用，必須經(jīng)過人工處理，且需合理布局。通過分析計(jì)算，可確定不同降雨條件下的集水場面

9、積和水窖蓄水保證率［0，%%］，見表(。一眼水窖的建設(shè)費(fèi)平均約為%(##元，每眼水窖平均可灌#$%)&’(，有效使用期為“#年，每年支出僅%1#元2&’(；集水場與配套設(shè)施投資約##元，使用期(#年，每年支出約%“#元2&’(；合計(jì)每年日常支出))#元2&’(。采用農(nóng)民和政府共同投資的方式，一般國家支付材料和技術(shù)指導(dǎo)費(fèi)，農(nóng)民投勞投工，投資比例約為3。實(shí)施地膜覆蓋玉米，地膜和增加肥料投入的費(fèi)用約##元2&’(，產(chǎn)量從)###.2&’(提高

10、到###.2&’(，取中間值，按)###.2&’(增產(chǎn)計(jì)算，每公頃約可增加收入)###元。在水土流失區(qū)發(fā)展窯窖微灌庭院經(jīng)濟(jì)潛力也巨大，是脫貧致富的一條有效途徑［%)，%］。表!不同降雨條件下集水場面積及水窖蓄水保證率“#$%&!’(&#)&%)(.#0&(1.(#12#&(#1&34(56&(3&1#.&)2#&()(#.&)7#4%41&(&(&16(&36#)13)1)1集水場類型荒坡場院道路人工集水場薄膜集水場豐水年降水頻率為(#

11、時(shí)平水年降水頻率為“#時(shí)枯水年降水頻率為1#時(shí)集水場面積（’(）保證率（）#’)水窖)#’)水窖集水場面積（’(）保證率（）#’)水窖)#’)水窖集水場面積（’(）保證率（）#’)水窖)#’)水窖))#))#))#(#%)#“#4%04“04““%4%“4(04“04#04#040040%#######)##%“#1)4“1)4#1)4#1)4“1)4“00400040004000400040%()#0#0#)#%0#004000400

12、04000400040004000400040004000408生態(tài)型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式隨著水平梯田的建設(shè)、坡地窖灌農(nóng)業(yè)的發(fā)展和節(jié)水技術(shù)的推廣，并配合其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，單位面積土地的產(chǎn)出水平將會(huì)不斷增加，為發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了良好條件。要使當(dāng)?shù)厮Y源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，還必須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立穩(wěn)定高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、多元經(jīng)濟(jì)和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)體系，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和增加農(nóng)民收入［)，“，%#］。（%）退耕還林、還牧，改善生態(tài)環(huán)境。當(dāng)以水

13、平梯田和小型水利工程為主要內(nèi)容的小流域綜合治理達(dá)到一定規(guī)模后，高質(zhì)量的基本農(nóng)田逐年增加，農(nóng)民的食物和燃料供給逐年得到保證的同時(shí)，可以使林草建設(shè)得到同步發(fā)展。在解決農(nóng)民溫飽問題之后，可有利于制止盲目墾荒毀林毀草等行為，恢復(fù)自然植被，促進(jìn)林業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境。在加強(qiáng)林草建設(shè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)合理開發(fā)和科學(xué)利用土地資源、因地制宜發(fā)展農(nóng)、林、牧業(yè)的原則，進(jìn)一步擴(kuò)大人工林草面積，特別強(qiáng)調(diào)搞好投資少、見效快、效益高的人工草場和半人工草

14、場的建設(shè)，在大于%“度的坡耕地上，要逐步退耕種草；在部分耕地上推行草糧輪作制度；在此基礎(chǔ)上，突出發(fā)展商品性畜牧業(yè)。（(）推廣多元經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，不斷增加農(nóng)民收入。在維護(hù)和促進(jìn)水土流失區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)良性循環(huán)的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地選擇林草品種，逐步實(shí)現(xiàn)山頂發(fā)展沙棘、山坡地埂及河谷臺(tái)地栽種果樹、河道溝岔種植刺槐、臭椿、庭院廣種核桃、花椒等。因地制宜、有重點(diǎn)地發(fā)展多種經(jīng)營，是山區(qū)脫貧致富的重要途徑。在保護(hù)資源的基礎(chǔ)上大力開辟林果、藥材、養(yǎng)%資源科學(xué)