天鎮(zhèn)縣土石山區(qū)雨水利用分析

彭振麗

（大同市水務(wù)局，山西 大同 037004）

天鎮(zhèn)縣地處山西省東北部，地貌類型主要為土石山區(qū)和黃土丘陵溝壑區(qū)，地形破碎，年均土壤侵蝕模數(shù)8 043 t/km2，海拔1 200~1 378 m，多年平均降水量410 mm，主要集中在6—9月，降雨特點(diǎn)是夏季多暴雨，雨勢(shì)猛，強(qiáng)度大，歷時(shí)短。暴雨作為該地區(qū)極其重要的可用水資源，集中在短短幾個(gè)月并以徑流形式白白流失掉，造成了嚴(yán)重的水土流失。

1 雨水集蓄利用的必要性

由于連年干旱和嚴(yán)重的水土流失，天鎮(zhèn)縣丘陵山區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，自然災(zāi)害頻繁，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低，經(jīng)濟(jì)落后，群眾生活貧困。充分利用有限的水資源是解決廣大丘陵山區(qū)群眾生產(chǎn)生活用水困難的首選之路。要使雨水趨利避害、變害為利，就要把雨水由天然狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藶榭煽氐拇鎯?chǔ)狀態(tài)，使有限的降水發(fā)揮最大的作用。充分利用雨水資源，可有效解決人畜飲水困難和農(nóng)作物灌溉問題。此外，集雨工程還為生態(tài)環(huán)境用水和發(fā)展畜牧業(yè)創(chuàng)造了條件。因此，雨水集蓄工程，是一條改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效途徑。

2 雨水集蓄利用的可行性

天鎮(zhèn)縣降雨多集中在6—9月，時(shí)空分布極不均勻，易造成嚴(yán)重的雨水流失，同時(shí)也為雨水的集蓄利用提供了可能。雨季大多為暴雨，除一部分被土壤與作物直接入滲或吸收外，還有大量雨水可供集蓄。大面積緩坡丘陵地形可用來修建集雨面或作為天然集雨面，再通過建設(shè)輸水、儲(chǔ)蓄設(shè)施將雨水存儲(chǔ)起來，最后利用微灌、非充分灌溉等技術(shù)將收集到的雨水高效用于灌溉，保證林草農(nóng)作物干旱時(shí)的補(bǔ)灌，以發(fā)揮較大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3 雨水集蓄利用現(xiàn)狀

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，全社會(huì)對(duì)水的需求量越來越大，同時(shí)山區(qū)群眾生產(chǎn)力的發(fā)展，也越來越需要水的支撐。普及推廣集雨工程，是解決天鎮(zhèn)縣土石山區(qū)干旱缺水制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的首選之路。水窖、水窯、旱井等集雨工程就是天鎮(zhèn)縣在實(shí)踐中摸索出的比較成熟的小型蓄水設(shè)施。到2009年止，天鎮(zhèn)縣在土石山區(qū)發(fā)展水窖、水窯、旱井915座，總?cè)莘e4.58萬m3，主要用于解決土石山區(qū)人畜飲水及農(nóng)田灌溉問題。

4 雨水集蓄利用途徑

4.1 利用庭院和屋頂集蓄雨水

天鎮(zhèn)縣山區(qū)農(nóng)村大部分村民獨(dú)院居住，庭院幾乎全部可用于集雨。通過庭院、屋頂?shù)挠不妫瑢⒂晁占饋?，貯存于水窖等蓄水工程中，即可發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)。一般農(nóng)村家庭，根據(jù)庭院可以利用的集雨地形，可在屋頂和庭院修筑不透水的集雨面，在庭院內(nèi)建設(shè)兩眼30~40 m3水窖，高效收集、利用雨水。根據(jù)可利用的水量，可在庭院附近建設(shè)30~60 m2磚木結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)豬圈1座，養(yǎng)豬30~50頭，在庭院附近建設(shè)沼氣池、豬圈、廁所三位一體的農(nóng)村能源工程。

4.2 利用道路，坡面集蓄雨水

坡面雨水集蓄利用是將鄉(xiāng)村道路、退耕后的坡地、荒坡作為天然的集雨面收集雨水，通過集雨溝（管）凈化設(shè)施和集雨池將雨水儲(chǔ)存起來，再利用微灌、非充分灌溉技術(shù)將收集到的雨水高效用于荒坡林草關(guān)鍵期補(bǔ)灌及家畜生產(chǎn)生活。天鎮(zhèn)縣根據(jù)退耕還林后的荒山、荒坡收集雨水，布局、建造水窖等儲(chǔ)水工程設(shè)施進(jìn)行集雨、輸水，利用集蓄的不發(fā)展仁用杏、京杏等經(jīng)濟(jì)林，通過人工種草發(fā)展絨山羊、奶牛等畜牧業(yè)，既促進(jìn)了植被恢復(fù)，又增加了農(nóng)民收入。

5 雨水集蓄利用的措施

5.1 庭院和屋頂集雨工程措施

庭院和屋頂雨水集蓄工程主要由集流面、匯流溝、輸水管、沉淀池和集蓄池組成。農(nóng)戶可通過庭院、屋頂?shù)扔不鎸⒔涤晔占饋?，貯存于水窖中，種植蔬菜，養(yǎng)殖牲畜，發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)。

5.2 坡地農(nóng)田雨水利用措施

土石山區(qū)可對(duì)坡形地進(jìn)行工程改造，增大土壤蓄存雨水的能力，減少暴雨對(duì)農(nóng)田的侵蝕與破壞。其主要工程措施包括改坡狀農(nóng)田為小高度（梯田高度）、低密度（階梯數(shù)目）梯田并要修建好與每層梯田配套的排水溝和蓄水池。

6 雨水集蓄工程成效

近年來，由于大力實(shí)施集雨節(jié)灌工程和人畜飲水解困工程，天鎮(zhèn)縣蓄水能力得到很大提高，群眾吃水困難局面得到一定程度緩解。合理、持續(xù)開發(fā)利用雨水資源已成為天鎮(zhèn)縣現(xiàn)階段改變干旱地區(qū)貧困狀態(tài)的一條有效途徑。

6.1 初步解決了人畜飲水困難的局面

據(jù)統(tǒng)計(jì)，天鎮(zhèn)縣累計(jì)建設(shè)雨水集蓄工程915處，其中水窖861眼，引水處256處，解決了80個(gè)自然村6萬人、8.7萬頭牲畜的飲水困難。水窖蓄水體現(xiàn)了“小工程、大規(guī)模、高效益”的效果，被群眾稱為“水銀行”。

6.2 促進(jìn)了水土保持和生態(tài)環(huán)境建設(shè)

長期以來，天鎮(zhèn)縣土石山區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重，雨水集蓄工程能有效攔截部分徑流存入水窖，減少地表徑流量，減輕對(duì)下游土壤的侵蝕。利用雨水集蓄工程收集的雨水，用于當(dāng)年或第二年植被關(guān)鍵生長期的補(bǔ)充灌溉，鞏固了退耕還林成果和促進(jìn)了坡改梯建設(shè)。按每眼水窖蓄水40~50 m3計(jì)算，一眼水窖可保證0.67 hm2用材林或1.33 hm2經(jīng)濟(jì)林栽植用水，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益較好。

6.3 加快了農(nóng)民增收步伐

隨著雨水利用的規(guī)模開發(fā)，天鎮(zhèn)縣農(nóng)民大力發(fā)展集雨節(jié)灌高效農(nóng)業(yè)。例如，天鎮(zhèn)縣南高崖戶均建成3眼水窖，其中1眼用于庭院經(jīng)濟(jì)，1眼用于人畜飲水，1眼用于大田作物補(bǔ)灌，人均純收入增長到2 100元，基本實(shí)現(xiàn)了大旱之年糧食能自給，人畜飲水有保障，群眾生活基本脫貧的目標(biāo)。

6.4 奠定了建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的物質(zhì)基礎(chǔ)

雨水集蓄利用提高了土地生產(chǎn)力，促進(jìn)了水資源的有效利用。集雨工程直接服務(wù)于“三農(nóng)”，建立了與貧困縣區(qū)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村相適應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，使丘陵山區(qū)土地生產(chǎn)力開發(fā)與水資源有效利用結(jié)合起來，整合了生產(chǎn)要素，有效調(diào)整了種植結(jié)構(gòu)和提高了復(fù)種指數(shù)，保護(hù)了耕作層厚度和土壤肥力，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特色化建設(shè)，增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁并培育了后續(xù)財(cái)源，鞏固了退耕還林成果。通過水資源有效利用，變被動(dòng)抗旱為主動(dòng)抗旱，促進(jìn)了土壤含水量與作物需水量的平衡。

此外，集雨補(bǔ)灌改變了灌溉方式，提高了灌溉效率。集雨工程的應(yīng)用改變了“雨養(yǎng)”旱地的傳統(tǒng)模式，提高了耕地單產(chǎn)，對(duì)節(jié)約水資源具有較好的效果。