水土保持生態(tài)建設(shè)與山丘區(qū)水資源的關(guān)系

□李偉華 □程偉峰（河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站）

地處京廣鐵路與南陽(yáng)盆地和黃河之間的豫西山區(qū)，總面積31391.9km2，涉及河南省南陽(yáng)、平頂山、鄭州、洛陽(yáng)和三門(mén)峽5個(gè)省轄市。該區(qū)處于我國(guó)地理上第二階梯和南北氣候過(guò)渡地帶，是白河、沙河、汝河、伊河等多條河流的發(fā)源地。區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，水能資源豐富，礦產(chǎn)資源富集，旅游資源開(kāi)發(fā)潛力巨大。然而區(qū)內(nèi)山高谷深，地形地貌復(fù)雜，差異性大，降雨量時(shí)空分布不均衡，耕地少、質(zhì)量差且分散，客觀上加大了水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和水資源開(kāi)發(fā)利用的難度，是河南省水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)緩慢的地區(qū)之一。

在水利部及有關(guān)流域機(jī)構(gòu)的大力支持下，豫西山區(qū)的水土保持生態(tài)建設(shè)工作取得了很大成績(jī)，在恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、改變山川面貌方面已經(jīng)顯示出了巨大的作用。但是，在水資源開(kāi)發(fā)利用方面，由于在治理時(shí)沒(méi)有充分考慮豫西水土流失區(qū)水資源的承載能力，人地與生態(tài)爭(zhēng)水的矛盾日益暴露，加上連續(xù)幾年的干旱,植被遭受?chē)?yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境遭受重創(chuàng)，多年苦心建設(shè)的成果面目全非。面對(duì)豫西山丘區(qū)水土流失面積7157.35km2和豫西地區(qū)嚴(yán)重干旱缺水的氣候特點(diǎn)，面對(duì)南水北調(diào)中線水源地保護(hù)、黃河泥沙治理等諸多情況，豫西山區(qū)的水土保持生態(tài)建設(shè)任務(wù)艱巨。因此，開(kāi)展和加強(qiáng)水土保持健康發(fā)展與水資源可持續(xù)利用的關(guān)系研究，十分迫切，意義重大。

一、豫西山區(qū)雨水資源特點(diǎn)

豫西山區(qū)屬北亞熱帶向北溫帶過(guò)渡地區(qū)，受季風(fēng)影響，區(qū)內(nèi)冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。多年平均降水量824～650mm，總的分布趨勢(shì)自南往北逐漸減小。降水量的特點(diǎn)：一是年內(nèi)分布不均，主要集中于汛期6～9月，4個(gè)月的多年平均降水量占年均降水量的60%以上，且汛期的降水量又集中于幾場(chǎng)暴雨和連陰雨，易成洪災(zāi)和旱災(zāi)。12～2月降水量?jī)H占年降水量的3%～6%。二是降水年際變化大，最大年降水量為最小年降水量的2～4倍。是河南省水土流失嚴(yán)重、水資源匱乏、干旱頻繁發(fā)生的地區(qū)之一。

二、水土保持生態(tài)建設(shè)是雨水資源最大限度利用的必由之路

河南省豫西山區(qū)面積占總土地面積的60.7%，水資源需求量按50%保證率推算大致缺口約37%～72%，水資源不足不僅是植物生長(zhǎng)的最大限制因素，有限水資源的持續(xù)利用將長(zhǎng)期制約著廣大缺水地區(qū)的水土保持生態(tài)建設(shè)工作。按照國(guó)際上對(duì)水資源貧富程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)，豫西地區(qū)屬于水資源緊缺地區(qū)。需采取一定的人工降雨對(duì)資源進(jìn)行有效的調(diào)控以滿足經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的持續(xù)發(fā)展及生態(tài)用水的需要。

自然降水是區(qū)內(nèi)水量的主要來(lái)源，也是影響生態(tài)建設(shè)的主要因素，直接影響著水土保持植物的成活率、保存率及植被恢復(fù)程度。降水量主要受區(qū)域內(nèi)地形、地貌、植被等因素影響，同時(shí)也受到氣候環(huán)境的制約。用人工增雨技術(shù)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域上空云水資源的開(kāi)發(fā)，增加降水量。對(duì)于保護(hù)水土保持工作成果、加快生態(tài)植被建設(shè)起到積極的推動(dòng)作用。區(qū)內(nèi)可供水量的計(jì)算，按照傳統(tǒng)的水資源方法，是將降落入小流域內(nèi)的雨量所產(chǎn)生的地表徑流，以及滲入到地下潛水層形成的淺層地下水疊加后，再扣除兩者的重復(fù)計(jì)算量所得。一般地，入滲到地下潛水層中的土壤水，其大部分還會(huì)通過(guò)土壤中徑流而側(cè)向補(bǔ)給到溝河內(nèi)，通常只有很少一部分才能夠真正入滲到深層而長(zhǎng)期地貯存下來(lái)。

區(qū)內(nèi)的蒸發(fā)包括水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)和植被散發(fā)，其中土壤蒸發(fā)和植被散發(fā)是主要的水分流失形式。減少表層土壤的無(wú)效蒸發(fā)，降低高耗水植物的種植面積，是解決區(qū)內(nèi)水量相對(duì)不足的有效途徑。

區(qū)內(nèi)蓄水變化量是衡量水資源可持續(xù)利用的重要指標(biāo)。水資源循環(huán)是無(wú)限的，但在一定時(shí)間、空間范圍內(nèi)大氣降水對(duì)水資源的補(bǔ)給量是有限的。地下水資源只有在一定限度內(nèi)才是取之不盡、用之不竭的。為了保護(hù)自然環(huán)境、維持生態(tài)平衡，在水資源不足的情況下，最大限度地開(kāi)發(fā)利用所有降水資源時(shí)，不要輕易超采地表、地下水，流域蓄水量的利用必須堅(jiān)持可持續(xù)的觀點(diǎn)，節(jié)約和保護(hù)并重，合理利用水資源。

徑流量的大小及變化過(guò)程主要受兩方面因素影響：一是氣象因素，即降雨和蒸發(fā)；二是區(qū)內(nèi)下墊面，即地形、地貌、土壤、植被等。地表徑流是在暴雨時(shí)形成的超滲產(chǎn)流回流而成，在沒(méi)有攔蓄工程時(shí)攜帶沖蝕土壤流入河道，不僅減小流域內(nèi)可用水量、造成土壤流失，還導(dǎo)致下游河床抬高，加重防洪負(fù)擔(dān)。修建攔蓄地表徑流工程，可以減少水土流失，增高地下水位，增加流域蓄水總量。

通過(guò)以上對(duì)水資源狀況的分析，可以得出以下兩點(diǎn)結(jié)論：

一是豫西山丘區(qū)的大部分屬于水資源緊缺地區(qū)，按傳統(tǒng)辦法開(kāi)發(fā)水資源不能滿足當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)、生活及生產(chǎn)需求，尋求雨水資源的最大限度利用技術(shù)是當(dāng)?shù)厮帘３稚鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)的必由之路。

二是豫西山丘區(qū)降水特性、下墊面條件、經(jīng)濟(jì)狀況等因素具有較大差異，在開(kāi)發(fā)利用水資源過(guò)程中必須尋求適合當(dāng)?shù)貤l件的建設(shè)方案，建立合理優(yōu)化的工程系統(tǒng)模式。

水土保持可以改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)水資源可持續(xù)發(fā)展，減少各種自然災(zāi)害。水土保持生態(tài)建設(shè)是雨水資源最大限度利用的必由之路。

三、高效利用水資源是豫西山區(qū)水土保持建設(shè)的必要措施

（一）雨水利用措施

區(qū)內(nèi)降雨為大部分植物措施的主要水分來(lái)源，在水土保持生態(tài)環(huán)境改善方面起著決定作用。根據(jù)豫西山區(qū)地形條件，可從3個(gè)方面提高降水資源的利用率：一是坡面整治工程與植物配套結(jié)合。在保證標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量的前提下，有效攔蓄降水，增加表層土含水量，提高配套植物存活率。修筑梯田而改變山坡地為緩坡地，對(duì)于水資源的就地利用其效果是極為有益的。二是攔截地表徑流。降水經(jīng)坡面的地表徑流及滲流而匯入溝道后，將形成洪水對(duì)溝床產(chǎn)生水力侵蝕。為防止和減輕這種侵蝕，同時(shí)最有效地開(kāi)發(fā)利用洪水資源，使其變害為利，以蓄水為主，兼具削峰、攔沙功效的小型集流壩（包括谷坊、塘壩,支溝骨干工程、小水庫(kù)等溝道蓄水工程），可減少泥沙下泄，保護(hù)降水資源，補(bǔ)充地下水，為植物種植提供水源。三是以水窖、蓄水池等為主的蓄存降雨法。運(yùn)用方式有：一是壩—壩連環(huán)形，即建設(shè)集流壩系工程。從溝道上游至下游、從支溝至毛溝一次布設(shè)谷坊和集流壩。二是壩—窖組合型，即先由集流壩將上游坡面來(lái)水蓄積起來(lái)，然后通過(guò)渠道輸送給水窖，再由水窖轉(zhuǎn)送至用水地點(diǎn)。三是壩—池組合型，工作原理同壩—窖組合型。四是壩—池—窖組合型，即先由集流壩將水送至蓄水池，然后再送至水窖供用戶使用。

根據(jù)蓄水量大小及當(dāng)?shù)貜搅?、入滲特征，綜合確定利用形式，并通過(guò)合理排蓄運(yùn)用方式，實(shí)現(xiàn)高儲(chǔ)高用的目的。

（二）減少蒸發(fā)措施

蒸發(fā)也是區(qū)內(nèi)水量損失的主要途徑。減少蒸發(fā)，可增加區(qū)內(nèi)的可利用水量。減少蒸發(fā)量有以下2種方法：一是采取植物殘茬覆蓋措施截?cái)嗤寥勒舭l(fā)途徑；二是減少植物的有效蒸發(fā)，在區(qū)內(nèi)調(diào)整種植業(yè)區(qū)域布局、作物品種時(shí)，要充分考慮水資源問(wèn)題，以種植低耗水量植物的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（三）地下水開(kāi)采措施

地下水資源包括潛水和承壓水資源。承壓水資源的補(bǔ)給較復(fù)雜，難以恢復(fù)，一般不宜動(dòng)用。潛水的開(kāi)采比較容易，在保證補(bǔ)給水量的情況下以多年平均利用量不能超過(guò)多年平均補(bǔ)給量為標(biāo)準(zhǔn)，確定本區(qū)地下水允許開(kāi)采量，并以此為依據(jù)布設(shè)井群，合理抽取地下水用于該流域。

（四）小型節(jié)水措施

由于區(qū)內(nèi)可用水量是有限的，只有輔以高效的節(jié)水措施才能充分發(fā)揮水資源的最大潛能。對(duì)有條件的地區(qū)可以配備價(jià)格較高的噴灌、滴灌、滲灌等先進(jìn)的節(jié)水設(shè)備，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)也可通過(guò)一些投入相對(duì)較低的方法實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

總之，高效利用水資源是豫西山區(qū)水土保持建設(shè)的必要措施。水土保持工作在旱地區(qū)開(kāi)展，必須堅(jiān)持水資源可持續(xù)利用的發(fā)展觀。把水資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)建設(shè)聯(lián)系起來(lái)，在水土保持工作中要從開(kāi)源節(jié)流的原則出發(fā)利用和保護(hù)水資源。