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!$$%年），男，河北唐山人，教授級高級工程師，研究方向為水文水資源。!@ABCDE2F0G黃河中上游水土流失區(qū)水資源可持續(xù)利用模式秦大庸5，馮琳!，劉俊5，魯欣5（5H中國水利水電科學研究院水資源研究所，北京5$$$##；!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)濟系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，緩解區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(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個方面：!嚴格控制人口數(shù)量、鼓勵外出勞務、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)展窯窖集雨補充灌溉農(nóng)業(yè)和推廣應用各種適宜的節(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)、促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。關鍵詞：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

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)通過工程進行集中式供水有很大困難，需要探索符合該地區(qū)特點的水資源可持續(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行調(diào)控；水土流失嚴重，汛期雨洪資源不易利用；春旱嚴重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；產(chǎn)量低下導致種植結(jié)構(gòu)單一、農(nóng)民

4、收入低下。近年來的科學研究和當?shù)爻晒Φ纳a(chǎn)實踐經(jīng)驗表明［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?shù)赜晁Y源等綜合措施，可以使當?shù)氐乃Y源承載能力得到顯著提高，生態(tài)環(huán)境得到不斷恢復和有效保護，逐步實現(xiàn)經(jīng)濟社會、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”國家重點科技攻關9%695!6$56$#專題的實驗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?shù)拇硇?。解決的途徑，一是把計劃生育作為可持續(xù)發(fā)展的首要問題，選擇人口適中發(fā)展的模式，進一步修改、完善少數(shù)民族計劃生育政策并進一步嚴格漢族地區(qū)的計劃生育政策；二是鼓勵外出勞務，在增加收!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!入的同時提高勞動者的文化素質(zhì)；三是實行開放的!“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上發(fā)展窖灌農(nóng)業(yè)。坡地徑流窖灌的特點是廣泛利用坡面水，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，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)，窖水補灌效益更加顯著。一般地說，一窖水可使#$%)&’(地膜覆蓋玉米補水(次!)次，在大多數(shù)年份中，可使地膜玉米渡過春旱，進入雨季，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)。將窖水補灌與水平梯田建設相結(jié)合，田頭帶水窖，

8、補充灌溉，可以變被動防春旱為主動抗春旱，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。因為在這類下墊面條件下當雨強達到一定程度時多數(shù)會產(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(。一眼水窖的建設費平均約為%(##元，每眼水窖平均可灌#$%)&’(，有效使用期為“#年，每年支出僅%1#元2&’(；集水場與配套設施投資約##元，使用期(#年，每年支出約%“#元2&’(；合計每年日常支出))#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)指導費，農(nóng)民投勞投工，投資比例約為3。實施地膜覆蓋玉米，地膜和增加肥料投入的費用約##元2&’(，產(chǎn)量從)###.2&’(提高

10、到###.2&’(，取中間值，按)###.2&’(增產(chǎn)計算，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、時平水年降水頻率為“#時枯水年降水頻率為1#時集水場面積（’(）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、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?shù)厮Y源生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)逐步實現(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)濟和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)體系，促進區(qū)域經(jīng)濟發(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，可以使林草建設得到同步發(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，恢復自然植被，促進林業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，恢復和改善生態(tài)環(huán)境。在加強林草建設的基礎上，根據(jù)合理開發(fā)和科學利用土地資源、因地制宜發(fā)展農(nóng)、林、牧業(yè)的原則，進一步擴大人工林草面積，特別強調(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，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；在此基礎上，突出發(fā)展商品性畜牧業(yè)。（(）推廣多元經(jīng)濟發(fā)展模式，不斷增加農(nóng)民收入。在維護和促進水土流失區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)良性循環(huán)的基礎上，科學合理地選擇林草品種，逐步實現(xiàn)山頂發(fā)展沙棘、山坡地埂及河谷臺地栽種果樹、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。在保護資源的基礎上大力開辟林果、藥材、養(yǎng)%資源科學