黃土高原淤地壩建設(shè)

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長期的水土保持實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，淤地壩是黃土高原水土流失治理的關(guān)鍵措施。如何科學(xué)合理地規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)淤地壩，保證其安全運(yùn)行和工程效益的發(fā)揮，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出了在黃土高原建設(shè)生態(tài)型、節(jié)水型和可持續(xù)發(fā)展型淤地壩的技術(shù)思想。

　　黃土高原是世界上水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)，水土流失總面積45.4萬平方公里，多年平均輸入黃河泥沙約16億噸。嚴(yán)重的水土流失威脅著黃河下游防洪安全，造成生態(tài)環(huán)境惡化，制約社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

　　新中國成立以后，黃土高原地區(qū)作為我國水土保持的重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的治理，水土保持初步治理面積累計(jì)達(dá)到16.6萬平方公里，其中建成治溝骨干工程984座，淤地壩10萬余座，修建各類溝道防護(hù)和小型水利水保蓄水工程400余萬處（座），興修梯田1000萬公頃，營造水保林800萬公頃，人工種草233萬公頃，治沙30萬公頃。現(xiàn)有的治理措施平均每年增產(chǎn)糧食40多億kg，解決了1000多萬人口的溫飽問題，在一定程度上遏制了荒漠化的發(fā)展。自20世紀(jì)70年代以來，水利水保措施年均減少入黃泥沙3億噸，其中，淤地壩等工程措施的減沙量占總減沙量的80％左右。

　　長期的水土保持實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，淤地壩是黃土高原水土流失治理的關(guān)鍵措施，大規(guī)模開展淤地壩建設(shè)，充分發(fā)揮攔沙、保水和淤地等綜合功能，對促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鞏固退耕還林成果，改善生態(tài)環(huán)境，有效減少入黃泥沙，確保黃河安瀾，全面建設(shè)小康社會具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　為配合國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，大力推進(jìn)西部地區(qū)水土保持與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，黃土高原在未來的20年內(nèi)將建設(shè)16.3萬座淤地壩，是一項(xiàng)非常浩大的工程。因此，如何科學(xué)合理地規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)淤地壩，保證其安全運(yùn)行和工程效益的發(fā)揮，避免和解決過去淤地壩建設(shè)中存在的諸如部分壩系工程布局不合理、部分淤地壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低和設(shè)施不配套、重建輕管和綜合效益偏低等問題，針對社會各界關(guān)心的淤地壩建設(shè)與流域水資源綜合利用關(guān)系等問題，我們通過調(diào)查提出了在黃土高原建設(shè)生態(tài)型、節(jié)水型和可持續(xù)發(fā)展型淤地壩的技術(shù)思想。

　　一、生態(tài)型、節(jié)水型和可持續(xù)發(fā)展型淤地壩的內(nèi)涵

　　1.生態(tài)型--生態(tài)良好

　　淤地壩建設(shè)不僅著眼于攔沙造地形成穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田，而且要與黃土高原生態(tài)建設(shè)密切結(jié)合，促進(jìn)坡地退耕還林還草。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、地形、土壤和水資源等條件，因地制宜地進(jìn)行林草建設(shè)。充分發(fā)揮生態(tài)自我修復(fù)能力，生態(tài)形態(tài)達(dá)到同類氣候地形土壤條件下的良好水平。在壩地的利用方面，合理使用化肥和農(nóng)藥，盡可能多使用天然肥料和生物治蟲，化肥、農(nóng)藥的土壤殘留和隨水排除的部分應(yīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。對生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中出現(xiàn)的一些不利變化，如一些地方出現(xiàn)野兔大量繁殖造成樹苗大量損壞問題，應(yīng)在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上采取適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)措施。在淤地壩建設(shè)過程中嚴(yán)格遵守水土保持等相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.節(jié)水型--節(jié)約和高效利用水資源

　　針對黃土高原的實(shí)際情況和全流域水土資源合理高效利用的需求，淤地壩建設(shè)必須考慮完備的排水設(shè)施，做到攔沙排水，除有解決農(nóng)村飲水任務(wù)的淤地壩外，每年汛后必須排盡積水，減少無效蒸發(fā)。新淤成的壩地，必須形成有效的排水系統(tǒng)，防止鹽堿化和沼澤化。在壩地上進(jìn)行農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)，盡可能采用旱作方式，若進(jìn)行灌溉應(yīng)大力推廣節(jié)水灌溉措施。以壩系控制的流域?yàn)閱卧?jì)算，當(dāng)?shù)厮Y源利用系數(shù)應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。

　　3.可持續(xù)發(fā)展型--管理良好、滾動發(fā)展、農(nóng)民增收

　　編制經(jīng)過科學(xué)論證、完善和布局合理的淤地壩建設(shè)規(guī)劃，促進(jìn)退耕還林還草規(guī)劃和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的有效實(shí)施。淤地壩設(shè)計(jì)科學(xué)合理、成本有效控制、施工質(zhì)量好、速度快。淤地壩的壩地使用效益較高，為一般坡地的6～10倍。建立合理的資金籌集和投入機(jī)制，國家、地方、農(nóng)戶的投入比例適當(dāng)。用戶參與管理機(jī)制明確，淤地壩（包括配套設(shè)施）和壩地產(chǎn)權(quán)、使用權(quán)明晰，管理體制健全。從淤地壩的收益中有部分用于管護(hù)。完全由國家投入的骨干壩形成的壩地，其收益的一部分應(yīng)用于維修和滾動建設(shè)新的淤地壩。淤地壩的完好率大于95％，壩地利用率大于95％。農(nóng)戶通過高效使用壩地，調(diào)整與優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)和養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，發(fā)展農(nóng)副產(chǎn)品加工，收入逐年增長。解決建設(shè)區(qū)內(nèi)農(nóng)村飲水問題。

　　二、淤地壩建設(shè)的指導(dǎo)思想和規(guī)劃原則

　　1.指導(dǎo)思想

　　以生態(tài)型流域建設(shè)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)良好、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕，為建設(shè)小康社會奠定經(jīng)濟(jì)和環(huán)境基礎(chǔ)；以有效控制入黃泥沙為國家需求，確保黃河安瀾；以流域?yàn)閱卧?，行政區(qū)域和流域分區(qū)相結(jié)合；以綜合整治為中心，山、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃，多種措施并舉；以水沙平衡理論為基礎(chǔ)，建立相對穩(wěn)定的壩系；以科技為支撐，科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)淤地壩，正確評價(jià)淤地壩的綜合效益；在小流域綜合治理模式的基礎(chǔ)上，開展大示范區(qū)成片治理。

　　2.規(guī)劃原則

　　建議淤地壩規(guī)劃遵循“系統(tǒng)、高效、兼顧、并重、參與和可持續(xù)”的原則。

　?。?）系統(tǒng)原則

　　以流域?yàn)橄到y(tǒng)，以多沙粗沙區(qū)為重點(diǎn)，按照水土流失規(guī)律，科學(xué)地進(jìn)行流域淤地壩壩系規(guī)劃，以骨干壩和大型淤地壩為骨架，中小型淤地壩相結(jié)合。從全流域水土資源合理高效利用的高度出發(fā)，充分體現(xiàn)全局觀點(diǎn)，實(shí)行泥沙盡量攔截，水資源利用兼顧當(dāng)?shù)睾拖掠蔚貐^(qū)利益以及不浪費(fèi)的規(guī)劃原則。

　　（2）高效原則

　　在進(jìn)行淤地壩布局時(shí)，堅(jiān)持“生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相統(tǒng)一”的原則，優(yōu)先將淤地壩安排在綜合效益顯著和迫切需要脫貧的地區(qū)。

　　在淤地壩的利用上，實(shí)行每年汛后排盡積水，壩地隨淤隨用的原則。若種糧食作物，汛期可能被淹沒造成損失的地方，可種青飼料發(fā)展牛羊圈養(yǎng)，促進(jìn)退耕還林還草。

　　（3）兼顧原則

　　淤地壩建設(shè)對生態(tài)修復(fù)、退耕還林還草等生態(tài)建設(shè)工程具有積極的促進(jìn)和保障作用。抓住國家實(shí)施退耕還林還草政策的有利時(shí)機(jī)，協(xié)調(diào)好相互之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)水土流失和生態(tài)環(huán)境的綜合治理。

　?。?）并重原則

　　新建淤地壩與病險(xiǎn)淤地壩加固并重，工程措施與生物措施并重，建設(shè)與管理并重，示范與推廣并重。

　　在病險(xiǎn)壩多的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先安排修復(fù)；在已有淤出壩地因排水不暢形成沼澤化、鹽堿化的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先安排壩地排水設(shè)施，恢復(fù)其土地的使用功能。

　?。?）參與原則

　　淤地壩建設(shè)是一項(xiàng)以社會效益和生態(tài)效益為主、兼顧發(fā)展生產(chǎn)的社會公益事業(yè)，建立中央和地方政府投資、群眾投勞的投入機(jī)制；淤地壩運(yùn)行管理，建立淤地壩用戶參與式管理模式。使用淤地壩的農(nóng)戶應(yīng)在當(dāng)?shù)卣退２块T的積極指導(dǎo)下，承擔(dān)起淤地壩設(shè)施的經(jīng)常維護(hù)任務(wù)，特別是防汛任務(wù)。

　?。?）可持續(xù)原則

　　建立相對穩(wěn)定的淤地壩體系，將攔泥、滯洪、造地、增產(chǎn)及綜合利用緊密結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)水沙資源的高效利用和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。鼓勵(lì)農(nóng)戶利用壩地增加收益的一部分，在國家、省、地、縣資金的支持下，滾動建設(shè)淤地壩，實(shí)現(xiàn)淤地壩的可持續(xù)發(fā)展。

　　三、充分發(fā)揮科技支撐作用，提高淤地壩體系建設(shè)和管理水平

　　淤地壩建設(shè)作為西部大開發(fā)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和黃河流域綜合治理的重要組成部分，涉及面廣和影響因素復(fù)雜，是一項(xiàng)長期、艱巨、技術(shù)復(fù)合型的系統(tǒng)工程。新時(shí)期的淤地壩建設(shè)應(yīng)樹立全新的水保生態(tài)建設(shè)理念，突出科技支撐的作用，以科技進(jìn)步推動淤地壩體系科學(xué)和高效建設(shè)。針對淤地壩規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中存在的亟待解決的問題，加強(qiáng)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。

　　1.壩系相對穩(wěn)定理論

　　壩系相對穩(wěn)定是從實(shí)踐提煉出來的，作為規(guī)劃指標(biāo)之一，需要在相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)和定量方法、相對穩(wěn)定形成條件、達(dá)到相對穩(wěn)定的年限、不同類型區(qū)壩系相對穩(wěn)定臨界值的確定、壩系相對穩(wěn)定的適用范圍等方面從理論和實(shí)踐上進(jìn)行試驗(yàn)示范研究和科學(xué)論證，以便在確定建壩密度、優(yōu)化規(guī)劃和建壩順序等方面提供理論依據(jù)。

　　2.壩系防洪、攔沙、減蝕機(jī)理及計(jì)算方法

　　研究淤地壩攔沙減蝕機(jī)理、滯洪機(jī)制及防洪標(biāo)準(zhǔn)，單壩的攔沙作用，壩系的相互作用及其攔沙效果，暴雨洪水潰壩研究及潰壩泥沙損失分析，壩系防洪攔沙的計(jì)算方法。

　　3.生態(tài)型和節(jié)水型淤地壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　以水沙資源可持續(xù)利用和防洪并重為原則，研究淤地壩的結(jié)構(gòu)形式、防滲形式、排水措施及防洪設(shè)施。特別要強(qiáng)調(diào)施工中在壩的底部設(shè)排水管或其他排水設(shè)施；研究溢洪道的合理形式和建設(shè)時(shí)期，研究各種過水土壩的新技術(shù)。研究水資源高效利用、節(jié)約保護(hù)、優(yōu)化配置，對泥沙盡量攔蓄淤地造田，隨淤隨用，建設(shè)生態(tài)型和節(jié)水型淤地壩。

　　4.筑壩新技術(shù)的研究與推廣

　　研究和推廣快速施工技術(shù)、筑壩建筑新材料應(yīng)用技術(shù)、土壩加高技術(shù)、壩坡物理、化學(xué)及生物固化技術(shù)、病險(xiǎn)淤地壩修復(fù)和加固技術(shù)等。

　　5.壩地高效利用研究

　　研究提高壩地利用率，包括壩地鹽堿化防治，壩地防洪和排水設(shè)施革新，壩地高效節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)與坡耕地的置換量化指標(biāo)等。

　　6.淤地壩建設(shè)監(jiān)測與效益評價(jià)技術(shù)研究

　　研究壩系綜合效益的評價(jià)技術(shù)和方法，在常規(guī)監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用“3S”等新技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測評價(jià)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和效益的量化評價(jià)以及基于GIS技術(shù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理。

　　7.用戶參與式淤地壩建設(shè)和管理機(jī)制的研究

　　研究用戶參與式淤地壩建設(shè)和管理機(jī)制、管護(hù)體制和管理政策，建立合理的中央、地方和群眾投入?yún)f(xié)作機(jī)制，建立責(zé)權(quán)利相統(tǒng)一的運(yùn)行管理機(jī)制，確保淤地壩壩系長期發(fā)揮效益。

　　8.淤地壩大示范區(qū)建設(shè)的研究

　　大示范區(qū)建設(shè)是水土保持生態(tài)建設(shè)中的一個(gè)新生事物，目前尚處于探索階段，是新時(shí)期全面提升水土流失綜合防治水平的客觀要求，而淤地壩壩系作為其中的重要組成部分，迫切需要研究淤地壩大示范區(qū)的布局和建設(shè)，抓住當(dāng)前有利時(shí)機(jī)，以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。